考虑地基性状时间变化的沉管隧道变形分析

沉管隧道纵向软弱土层往往分布不均匀，并且软土地基的性状随时间变化，当前修建的港珠澳沉管隧道为通过接头连接的半刚性节段，接头作为管体中最薄弱的部分，易发生较大差异沉降。考虑到沉管隧道受力变形受到随时间变化的软土地基性状的影响，将管节简化为Timoshenko梁模型，将土层简化为Kerrr地基模型，考虑地基刚度随时间的变化及接头的受力，推导出不同边界条件影响下隧道的受力与变形方程，进一步分析沉管隧道的管节差异沉降。以港珠澳沉管隧道工程为例，计算建设期全回淤工况下的沉管隧道节段-接头竖向位移，通过与实测数据对比，经分析表明：1)建设期的接头传递前后节段间的竖向差异沉降和转角差；2)本文理论模型的计算沉降和实测沉降变化趋势相近，基于理论模型的计算沉降值大约为地基沉降值的5/6;3)不考虑节段接头影响时，当等效弯曲刚度折减系数取1/7，等效剪切刚度折减系数取1/14，得到的隧道纵向变形基本等价于考虑接头影响的管节节段变形；4)对于长大沉管隧道，柔性边界模型计算沉降值伴随边界-转角刚度的增大而减小。因此，基于Kerr地基Timoshenko梁假设的简化模型能更好地描述沉管隧道节段-接头竖向位移特征...