裝配式圓形襯砌環(huán)結(jié)構(gòu)變形特性試驗(yàn)研究

袁 勇畢湘利柳 獻(xiàn)王 輝

（1.同濟(jì)大學(xué)地下建筑與工程系，200092，上海；2.上海申通地鐵集團(tuán)有限公司，201103，上海∥第一作者，教授）

裝配式圓形襯砌環(huán)結(jié)構(gòu)變形特性試驗(yàn)研究

袁 勇1畢湘利2柳 獻(xiàn)1王 輝1

（1.同濟(jì)大學(xué)地下建筑與工程系，200092，上海；2.上海申通地鐵集團(tuán)有限公司，201103，上海∥第一作者，教授）

盾構(gòu)隧道一般采用預(yù)制管片拼裝的方式施做襯砌結(jié)構(gòu)。荷載作用下襯砌結(jié)構(gòu)的徑向位移及管片間接縫內(nèi)外側(cè)的張合位移是衡量這類裝配式結(jié)構(gòu)變形狀態(tài)的基本指標(biāo)。通過(guò)圓形拼裝襯砌環(huán)結(jié)構(gòu)的極限承載試驗(yàn)，獲得了襯砌環(huán)結(jié)構(gòu)徑向位移和接縫張合位移隨荷載發(fā)展的曲線，分析給出了其關(guān)鍵性能點(diǎn)的荷載、整體變形、徑向位移、直徑變化率以及接縫張合位移。

盾構(gòu)隧道；裝配式結(jié)構(gòu)；襯砌環(huán)；變形特性

First-author's address Department of Geotechnical Engineering，Tongji University，200092，Shanghai，China

0 引 言

在隧道的日常檢測(cè)維護(hù)中發(fā)現(xiàn)，盾構(gòu)隧道中常用的裝配式圓形襯砌環(huán)結(jié)構(gòu)（以下簡(jiǎn)為“襯砌環(huán)”）均存在不同程度的變形。襯砌環(huán)結(jié)構(gòu)變形是反映結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)和工作狀態(tài)的重要特征之一，如變形過(guò)大將嚴(yán)重影響隧道結(jié)構(gòu)的適用性和耐久性。

針對(duì)軟土地區(qū)盾構(gòu)隧道襯砌環(huán)變形，文獻(xiàn)［1］根據(jù)上海地鐵隧道結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和監(jiān)護(hù)實(shí)踐，研究了其變形規(guī)律，討論了隧道結(jié)構(gòu)襯砌環(huán)“橫鴨蛋”式變形狀態(tài)：頂?shù)讐K管片外弧面受壓、內(nèi)弧面受拉，接頭外弧面閉合、內(nèi)弧面張開(kāi)，腰部接頭內(nèi)側(cè)閉合、外側(cè)張開(kāi)，接頭兩側(cè)管片內(nèi)壁局部受壓；文獻(xiàn)［2］統(tǒng)計(jì)了上海軌道交通8號(hào)線三個(gè)盾構(gòu)隧道區(qū)間的襯砌結(jié)構(gòu)變形現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，分析了隧道收斂、接縫張開(kāi)等變形的發(fā)展規(guī)律和相互關(guān)聯(lián)性，證實(shí)隧道結(jié)構(gòu)襯砌環(huán)呈現(xiàn)“橫鴨蛋”變形：弧頂位置明顯的內(nèi)張、標(biāo)準(zhǔn)塊位置外張，且前者量值明顯大于后者。在試驗(yàn)研究方面，文獻(xiàn)［3］利用管片錯(cuò)縫拼裝的三環(huán)襯砌結(jié)構(gòu)的承載試驗(yàn)研究錯(cuò)縫拼裝襯砌結(jié)構(gòu)的徑向變形包括管片撓曲變形和由于接縫轉(zhuǎn)角引起的相對(duì)變形規(guī)律，發(fā)現(xiàn)處于中間位置的襯砌環(huán)徑向變形主要是由于管片撓曲變形引起，而兩側(cè)位置由管片撓曲和接縫轉(zhuǎn)角引起的襯砌環(huán)徑向變形均較為明顯；文獻(xiàn)［4］通過(guò)對(duì)德國(guó)Elbe河第四座水底隧道進(jìn)行三環(huán)錯(cuò)縫1：1足尺試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：最大轉(zhuǎn)角發(fā)生在鄰接的縱縫，所有縱縫均未破壞，管片最大變形發(fā)生在“中間環(huán)”的腰部，“關(guān)鍵塊”對(duì)于隧道環(huán)的整體變形沒(méi)有影響。在為隧道設(shè)計(jì)提供了重要參考依據(jù)的試驗(yàn)方面。文獻(xiàn)［5］針對(duì)雙圓盾構(gòu)錯(cuò)縫拼裝襯砌進(jìn)行足尺試驗(yàn)研究，研究雙圓盾構(gòu)襯砌在錯(cuò)縫拼裝下的內(nèi)力和變形，為襯砌結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。研究發(fā)現(xiàn)錯(cuò)縫拼裝結(jié)構(gòu)比通縫拼裝結(jié)構(gòu)可提高20%的承載力，且變形遠(yuǎn)小于通縫拼裝變形量，是其1/5～1/6，中間立柱受力和變形均勻。文獻(xiàn)［6］針對(duì)上海長(zhǎng)江隧道襯砌結(jié)構(gòu)進(jìn)行整環(huán)足尺試驗(yàn)研究，驗(yàn)證襯砌管片的承載力和穩(wěn)定性，驗(yàn)證施工荷載作用下結(jié)構(gòu)的可靠性。試驗(yàn)結(jié)果表明，襯砌管片的鋼筋應(yīng)力、連接螺栓應(yīng)力、接縫錯(cuò)動(dòng)值和張角均小于設(shè)計(jì)容許值。

總結(jié)現(xiàn)有研究可見(jiàn)，國(guó)內(nèi)主要以現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)研討襯砌環(huán)的變形特征，由于現(xiàn)場(chǎng)條件的限制，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)尚無(wú)法獲得襯砌環(huán)管片各接縫外側(cè)的張開(kāi)（壓緊）量。而國(guó)內(nèi)外針對(duì)盾構(gòu)隧道所進(jìn)行的足尺試驗(yàn)研究也多為設(shè)計(jì)驗(yàn)證性試驗(yàn)。由于破壞試驗(yàn)研究較少，對(duì)襯砌結(jié)構(gòu)的極限荷載及變形認(rèn)識(shí)不足，故難以準(zhǔn)確評(píng)估運(yùn)營(yíng)地鐵襯砌結(jié)構(gòu)工作狀態(tài)和安全系數(shù)。本文以典型盾構(gòu)裝配式圓形襯砌環(huán)結(jié)構(gòu)為對(duì)象，進(jìn)行通縫拼裝襯砌結(jié)構(gòu)極限承載試驗(yàn)，以探求隧道結(jié)構(gòu)襯砌環(huán)受荷后的變形特征，分析襯砌結(jié)構(gòu)徑向位移和接縫的張合位移隨荷載的發(fā)展規(guī)律。

1　試驗(yàn)方案

1.1試驗(yàn)試件

試驗(yàn)采用的鋼筋混凝土預(yù)制管片厚0.35 m、環(huán)寬（沿隧道縱向尺寸）1.2 m。拼裝出的圓環(huán)狀襯砌結(jié)構(gòu)外徑為6.2 m、內(nèi)徑為5.5 m。全環(huán)分為4種類型的6塊預(yù)制管片（如圖1所示），包括1個(gè)封頂塊（F塊）、2個(gè)鄰接塊（L1和L2塊）、2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)塊（B1和B2塊）和1個(gè)底塊（D塊）。管片間接頭采用上海盾構(gòu)隧道襯砌環(huán)結(jié)構(gòu)典型接頭（見(jiàn)圖2），且每個(gè)接頭使用2根5.8級(jí)M30螺栓連接以抵抗剪力作用。管片拼裝完成后，各接頭處環(huán)向螺栓未施加預(yù)緊力，因此初始狀態(tài)下各接縫存在1 cm左右的間隙。

圖1　試驗(yàn)用圓環(huán)狀襯砌結(jié)構(gòu)

圖2　襯砌環(huán)結(jié)構(gòu)典型接頭構(gòu)造

1.2加載系統(tǒng)

1.2.1加載裝置

本試驗(yàn)根據(jù)地鐵襯砌環(huán)結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)，采用多個(gè)集中荷載近似等代地層壓力分布荷載。圓形裝配式襯砌環(huán)水平放置，24個(gè)拉桿式反力架構(gòu)成匯于中心鋼環(huán)的12對(duì)對(duì)拉加載框架，整個(gè)加載裝置為一個(gè)自平衡體系［7］（如圖3所示）。每個(gè)拉桿式反力架由1個(gè)千斤頂、1個(gè)荷載分配梁、1個(gè)持荷梁和2個(gè)鋼拉桿構(gòu)成。其中，千斤頂提供荷載，持荷梁為主動(dòng)加壓的墊梁，荷載分配梁用于將荷載沿管片環(huán)寬均勻施加。結(jié)合結(jié)構(gòu)有限元預(yù)分析計(jì)算結(jié)果，千斤頂所需提供的最大水平荷載為980 k N、相應(yīng)的最大位移為400 mm。

圖3　加載裝置布置平面示意

1.2.2加載方式

根據(jù)軟土地層中等埋深條件盾構(gòu)隧道設(shè)計(jì)方式，24個(gè)加載點(diǎn)分為P1、P2、P3三組，如圖4所示。其中，P1組有6個(gè)加載點(diǎn)（3對(duì)對(duì)拉加載框架），所加荷載代表隧道頂部所受的豎向土壓力和底部的地基反力；襯砌環(huán)左右兩側(cè)的P2組有10個(gè)加載點(diǎn)（5對(duì)對(duì)拉加載框架），代表作用于隧道結(jié)構(gòu)所受的側(cè)向土壓力，側(cè)向土壓力系數(shù)取0.65；其他位置8個(gè)加載點(diǎn)構(gòu)成P3組（4對(duì)對(duì)拉加載框架），所加荷載為豎向土壓力和側(cè)向土壓力之間的過(guò)渡。

圖4　環(huán)向荷載分組

試驗(yàn)采用單調(diào)加載方式，即中間過(guò)程無(wú)卸載。每個(gè)組中各加載點(diǎn)的加載時(shí)間和荷載值均相同。試驗(yàn)加載分為等比例勻速加載、等比例慢速加載、側(cè)向荷載恒定3個(gè)階段。

（1）等比例勻速加載。荷載控制，同時(shí)施加P1組、P2組和P3組荷載，使荷載P1由0 k N分10級(jí)加載至300 k N，每級(jí)荷載增量為30 k N。加載過(guò)程中維持P2=0.65×P1、P3=（P1+P2）/2=0.825× P1。

（2）等比例慢速加載。荷載控制，同時(shí)施加P1組、P2組和P3組荷載，使荷載P1由300 kN分30級(jí)加載至445 kN，P1的每級(jí)荷載增量為5 kN。加載過(guò)程中維持P2=0.65×P1、P3=（P1+P2）/2= 0.825×P1。

（3）固定側(cè)向荷載加載。位移控制，維持P2= 275 k N，P3=（P1+P2）/2，P1與P3持續(xù)加載直至加載到襯砌環(huán)的極限狀態(tài)，并記錄各組荷載的數(shù)值。

加載過(guò)程中，如襯砌環(huán)發(fā)生以下現(xiàn)象則認(rèn)為其達(dá)到了極限狀態(tài)：①豎直徑向位移達(dá)到400 mm；②接縫處環(huán)向螺栓拉斷或拉流；③管片表面出現(xiàn)0.3 mm寬度以上的裂縫；④管片出現(xiàn)邊長(zhǎng)30 mm以上的混凝土塊崩角。

1.3襯砌結(jié)構(gòu)位移量測(cè)方案

襯砌結(jié)構(gòu)需要關(guān)注的變形包括襯砌環(huán)的徑向變形、管片接頭的張角變形，以及管片本身變形。其中，襯砌環(huán)的徑向變形和接頭的張角變形常用以衡量襯砌環(huán)結(jié)構(gòu)極限變形能力，故試驗(yàn)中重點(diǎn)測(cè)量了襯砌環(huán)上各點(diǎn)的徑向位移和接縫處管片內(nèi)外側(cè)相對(duì)位移。

1.3.1襯砌環(huán)的徑向位移

每個(gè)觀測(cè)方向上設(shè)置兩個(gè)拉線位移計(jì)，拉線的一端固定在中心鋼環(huán)上（圓心處），另一端固定在管片上。由于整個(gè)加載裝置為一個(gè)自平衡體系，中心鋼環(huán)在加載過(guò)程中位置保持不變，因此每個(gè)位移計(jì)的測(cè)量結(jié)果即為測(cè)點(diǎn)到圓心距離的變化。將同一直徑方向上兩位移計(jì)所測(cè)結(jié)果相加，即可得到該直徑方向管片上對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)的相對(duì)位移，即為襯砌環(huán)徑向位移。其中管片向環(huán)內(nèi)位移為負(fù)，向環(huán)外位移為正。

圖5　位移測(cè)點(diǎn)布置

1.3.2接縫處管片內(nèi)外側(cè)相對(duì)位移

在徑向荷載作用下，管片接頭變形包括襯砌環(huán)接縫處管片內(nèi)外側(cè)的張合（張開(kāi)或壓緊）、接縫沿徑向的錯(cuò)動(dòng)、接頭管片的局部擠壓變形。因本次試驗(yàn)過(guò)程中接縫錯(cuò)動(dòng)量不顯著，且管片局部擠壓變形對(duì)襯砌環(huán)工作狀態(tài)不起控制作用，故僅主要敘述接縫處管片內(nèi)外側(cè)張合變形的量測(cè)。

測(cè)量管片接頭的接縫張合量時(shí)，可在各接縫位置的管片內(nèi)外側(cè)布設(shè)1對(duì)頂針式位移計(jì)（見(jiàn)圖6）。測(cè)試結(jié)果以接縫張開(kāi)為正，以接縫壓緊為負(fù)。

圖6　接縫相對(duì)位移測(cè)量示意圖

2　試驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)果

2.1試驗(yàn)現(xiàn)象

通縫拼裝襯砌環(huán)足尺極限承載試驗(yàn)加載結(jié)束后，襯砌環(huán)結(jié)構(gòu)全貌如圖7所示。在加載初始階段（P1＜120 k N），襯砌環(huán)結(jié)構(gòu)整體斷面形狀由正圓的“李子”形逐漸變成橢圓形的“橄欖”形，隨荷載的持續(xù)增加斷面形狀變?yōu)椤氨馓摇毙危灰r砌環(huán)頂部和底部向管片環(huán)內(nèi)發(fā)生位移，腰部向管片環(huán)外發(fā)生位移。結(jié)合混凝土應(yīng)變數(shù)據(jù)，圓環(huán)襯砌結(jié)構(gòu)頂部管片F(xiàn)、底部管片D外弧面受壓，內(nèi)弧面受拉；腰部管片B1、B2外弧面受拉，內(nèi)弧面受壓。鄰接塊管片L1、L2外側(cè)主要受壓，在靠近與腰部管片B1、B2接縫處出現(xiàn)部分受拉區(qū)域，內(nèi)弧面則主要受拉，在靠近與腰部管片B1、B2接縫處出現(xiàn)部分受壓區(qū)域。

圖7　加載結(jié)束襯砌環(huán)結(jié)構(gòu)全貌

施加第4級(jí)荷載（P1=117 kN）期間，襯砌環(huán)管片底塊D和鄰接塊L1和L2外弧面出現(xiàn)肉眼可觀察裂縫，隨著荷載的增加，裂縫繼續(xù)發(fā)展。加載結(jié)束后，對(duì)襯砌環(huán)管片內(nèi)外裂縫開(kāi)展位置和程度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，管片結(jié)構(gòu)裂縫基本分布在受拉區(qū)域，即襯砌環(huán)D塊內(nèi)弧面和B1、B2塊外弧面，而F塊和L1、L2塊內(nèi)弧面裂縫發(fā)展不明顯。

襯砌環(huán)管片間接縫處的拼裝初始張開(kāi)隨著荷載增加先發(fā)生壓緊，當(dāng)施加第3級(jí)荷載（P1=85 kN）期間，接縫逐漸壓緊至基本閉合。隨著荷載的繼續(xù)增大，管片間接縫的內(nèi)外側(cè)發(fā)生相對(duì)張合位移，襯砌環(huán)頂部（8°和352°）和底部（148°和222°）的接縫內(nèi)側(cè)張開(kāi)、外側(cè)壓緊；襯砌環(huán)腰部（73°和287°）的接縫內(nèi)側(cè)壓緊、外側(cè)張開(kāi)。

加載結(jié)束后，222°接縫處管片外弧面、287°接縫處管片內(nèi)弧面、352°接縫處管片外弧面混凝土局部發(fā)生破碎剝落，73°接縫處管片內(nèi)弧面、138°接縫處管片外弧面混凝土發(fā)生受壓開(kāi)裂。

2.2位移測(cè)試結(jié)果

2.2.1襯砌環(huán)結(jié)構(gòu)的徑向位移

試驗(yàn)過(guò)程中，每個(gè)位移計(jì)的測(cè)量結(jié)果為測(cè)點(diǎn)到圓心的距離變化量，將同一觀測(cè)直徑上兩位移計(jì)所測(cè)結(jié)果相加，可得到襯砌環(huán)該直徑方向上的徑向位移。根據(jù)測(cè)試結(jié)果可畫出豎直）和水平）徑向位移隨荷載發(fā)展曲線，如圖8所示。圖中徑向位移為負(fù)時(shí)表示管片襯砌環(huán)發(fā)生向環(huán)內(nèi)的位移，徑向位移為正時(shí)表示管片襯砌環(huán)發(fā)生向環(huán)外的位移。

根據(jù)圖8，豎直徑向位移向內(nèi)，水平徑向位移向外；豎直和水平方向上徑向位移隨荷載變化的發(fā)展趨勢(shì)基本一致，數(shù)值上也十分接近。徑向位移隨荷載變化曲線大致可分為三個(gè)階段：

（1）階段I——壓緊階段：加載初期（P1＜120 k N），徑向位移隨荷載發(fā)展較快，且呈現(xiàn)非線性，考慮是由于襯砌環(huán)拼裝完成后接縫處止水帶未壓密；

（2）階段II——彈性階段：加載中段（120 k N＜P1＜360 k N），徑向位移發(fā)展較為平緩，隨荷載呈近似線性增加，襯砌環(huán)彈性變形，結(jié)構(gòu)整體處于彈性工作階段；

（3）階段III——塑性階段：加載后期（P1＞360 k N），徑向位移隨荷載增大而迅速發(fā)展，并有波動(dòng)，表明襯砌環(huán)局部破壞，整體發(fā)生塑性變形，但徑向位移隨荷載發(fā)展趨勢(shì)仍可視為線性關(guān)系，且斜率較大。

圖8　徑向位移隨荷載發(fā)展曲線

2.2.2接縫的張合位移

從測(cè)量接縫張合的6對(duì)位移計(jì)中，讀取8°（FL2）接縫、73°（L2-B2）接縫和138°（B2-D）接縫的內(nèi)外側(cè)相對(duì)位移數(shù)據(jù)，并繪制接縫張合量隨荷載變化的曲線如圖9所示。圖9中接縫閉合位移為“負(fù)”，接縫張開(kāi)位移為“正”。可見(jiàn)，不同位置接縫的張合位移特征不同，總體而言，F(xiàn)-L2接縫和B2-D接縫均為外側(cè)閉合、內(nèi)側(cè)張開(kāi)，L2-B2接縫則相反。

（1）F-L2接縫。開(kāi)始加載時(shí)，內(nèi)外側(cè)位移均為負(fù)（閉合），判斷是接縫止水帶壓密而致；當(dāng)荷載達(dá)到100 k N后，接縫內(nèi)側(cè)張開(kāi)，外側(cè)仍為壓緊；加載中段（120 k N＜P1＜360 k N），接縫內(nèi)外側(cè)位移隨荷載增長(zhǎng)，但較為緩慢；當(dāng)荷載增大到360 kN后，接縫內(nèi)外側(cè)的位移均隨荷載增加而迅速發(fā)展，最終管片內(nèi)側(cè)位移大于外側(cè)位移。

（2）L2-B2接縫。加載初期（P1＜120 k N）接縫外側(cè)張開(kāi)量緩于內(nèi)側(cè)閉合量；加載中段（120 kN＜P1＜360 k N）接縫內(nèi)外側(cè)位移隨荷載緩慢增加；當(dāng)荷載增大到360 k N后，接縫處內(nèi)外側(cè)的相對(duì)位移隨荷載增加而迅速發(fā)展，最終管片外側(cè)位移大于內(nèi)側(cè)位移。

（3）B2-D接縫。接縫外側(cè)閉合位移在加載初期（P1＜120 k N）隨荷載發(fā)展較快，閉合后基本不隨荷載變化；接縫內(nèi)側(cè)位移在P1＜360 k N階段，隨著荷載的增加緩慢發(fā)展；加載后期（P1＞360 k N）接縫內(nèi)外側(cè)位移隨荷載增加而迅速發(fā)展。

圖9　接縫張合位移隨荷載發(fā)展曲線

2.2.3襯砌環(huán)結(jié)構(gòu)整體變形形態(tài)

根據(jù)6對(duì)拉線位移計(jì)的測(cè)試結(jié)果，可繪制出襯砌環(huán)結(jié)構(gòu)受荷后的整體形態(tài)玫瑰圖（見(jiàn)圖10）。如果忽略拼裝誤差，初始狀態(tài)（P1=0 k N）襯砌環(huán)為直徑6 200 mm的“李子”狀正圓；隨荷載增加，襯砌環(huán)頂（0°）底（180°）發(fā)生向內(nèi)位移，而腰部（90°和270°）發(fā)生向外位移，襯砌環(huán)整體逐漸變成“橄欖”狀的橢圓形；徑向位移達(dá)到階段III后，襯砌環(huán)整體呈現(xiàn)“扁桃”狀。

圖10　典型荷載水平襯砌環(huán)外輪廓（位移放大系數(shù)10）

3　襯砌環(huán)結(jié)構(gòu)的相對(duì)變形

工程上常用襯砌環(huán)結(jié)構(gòu)的相對(duì)變形量描述襯砌結(jié)構(gòu)的力學(xué)形態(tài)，如山嶺隧道的收斂變形、圓形管涵的橢圓度等。這里，采用圓形襯砌結(jié)構(gòu)的外徑變化率

式中：

μ——圓形襯砌環(huán)結(jié)構(gòu)的直徑變化率；

D——圓形襯砌環(huán)的外徑；

ΔD——圓形襯砌環(huán)外徑的變化量，即徑向位移量。

4　結(jié)語(yǔ)

本文根據(jù)圓形通縫拼裝襯砌結(jié)構(gòu)試驗(yàn)測(cè)試變形測(cè)試數(shù)據(jù)，討論襯砌結(jié)構(gòu)加載過(guò)程中特征部位的位移曲線和整體變形形態(tài)，得到以下結(jié)論：

圖11　相對(duì)變形隨荷載發(fā)展曲線

（1）本試驗(yàn)條件下，管片拼裝式圓形襯砌環(huán)結(jié)構(gòu)的徑向位移和管片接縫處的張合位移隨荷載的發(fā)展趨勢(shì)基本可以劃分為壓緊段、彈性段、塑性段三個(gè)階段。壓緊階段（P1＜120 k N），位移量值不大但發(fā)展較快；彈性階段（120 k N＜P1＜360 k N），位移發(fā)展趨勢(shì)呈平緩線性；塑性階段（P1＞360 k N），位移總體呈現(xiàn)線性迅速發(fā)展，局部有跳躍波動(dòng)。

（2）襯砌環(huán)結(jié)構(gòu)豎直徑向位移向內(nèi)、水平徑向位移向外，隨荷載發(fā)展趨勢(shì)相似，量值接近。

（3）襯砌環(huán)的頂、底接縫外側(cè)閉合、內(nèi)側(cè)張開(kāi)，腰部接縫內(nèi)側(cè)閉合、外側(cè)張開(kāi)；同一接縫的張開(kāi)量與閉合量并不相等。

（4）襯砌環(huán)結(jié)構(gòu)受荷后，整體形狀由初始的“李子”狀正圓形逐漸變成“橄欖”狀的橢圓形，超過(guò)極限荷載后形狀變?yōu)椤氨馓摇毙巍?/p>

（5）超過(guò)極限荷載后襯砌環(huán)結(jié)構(gòu)的直徑變化率可達(dá)25‰。

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（4）減免稅費(fèi)。項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)期稅費(fèi)主要有所得稅、營(yíng)業(yè)稅、城市維護(hù)建設(shè)稅、教育費(fèi)附加等。本項(xiàng)目財(cái)務(wù)狀況差，可申請(qǐng)減免或返還。但隨著目前營(yíng)業(yè)稅改增值稅政策的試行，稅費(fèi)具體方案和歸屬尚不明確，因此，暫不予考慮。

綜合來(lái)看，根據(jù)項(xiàng)目預(yù)測(cè)運(yùn)量，從最大程度吸引客流、培育居民出行習(xí)慣，結(jié)合其它城市尤其是西部城市類似項(xiàng)目票價(jià)、區(qū)域總體收入和消費(fèi)水平以及心理承受能力等因素分析，本項(xiàng)目不宜采用高運(yùn)價(jià)方案。從資產(chǎn)保值和持續(xù)發(fā)展角度考慮，不推薦免提折舊方案。結(jié)合項(xiàng)目初近期運(yùn)量水平較低、社會(huì)公益性強(qiáng)的特點(diǎn)，應(yīng)積極爭(zhēng)取采用優(yōu)惠單一電價(jià)。同時(shí)，應(yīng)采取土地開(kāi)發(fā)補(bǔ)貼，制定綜合物業(yè)開(kāi)發(fā)、沿線單位有償受益等政策性措施，或設(shè)立軌道交通專項(xiàng)基金，積極申請(qǐng)低息貸款，以改善項(xiàng)目財(cái)務(wù)狀況。

4　其它政策建議

根據(jù)類似項(xiàng)目的運(yùn)營(yíng)管理經(jīng)驗(yàn)和目前國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)管理發(fā)展趨勢(shì)，本項(xiàng)目建成后可能會(huì)采取委托管理方式。即委托具備鐵路管理能力和實(shí)力，有較為成熟運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)或具有軌道交通行業(yè)專業(yè)背景的企業(yè)，以組建運(yùn)營(yíng)公司的形式，負(fù)責(zé)運(yùn)營(yíng)管理和養(yǎng)護(hù)維修。從促進(jìn)項(xiàng)目建設(shè)與運(yùn)營(yíng)順暢銜接考慮，宜及早選擇和明確被委托方，以便于其在建設(shè)過(guò)程中提前介入和籌劃，有效控制成本。

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（收稿日期：2015-03-31）

Experiment of Deforming Characteristics of the Assembled Circular Lining Structure

Yuan Yong，Bi Xiangli，Liu Xian，Wang Hui

Lining structures of shield tunnel are normally assembled by prefabricated segments.The characteristics of the radial deformation and the opening of segment joints under load are basic indexes for the evaluation of the structural performance.Based on an ultimate load experiment of circular assembled lining ring structure，the straight joint assembling shield tunnel structure，curves of radial deformation and opening of joints are obtained.In this paper，the key points of the deformation of the structure are analyzed，including the load at performance points，integral deformation，radial displacement，diameter change rate and joint displacement.

shield tunnel；assembled structure；lining ring；deformation characteristics

U 456.3+1

10.16037/j.1007-869x.2015.07.007

2014-02-21）