盾构隧道纵向长期承载及变形的非稳定性与其衬砌环间的纵向应力密切相关。围绕盾构隧道纵向应力松弛的发生机理及其效应展开研究。首先通过现场试验揭示了纵向应力松弛的阶段性及其演变规律，然后研究了纵向应力松弛的发生机理。在此基础上，构建了盾构隧道纵向应力松弛的理论计算模型。最后进一步推导了基于应力松弛的隧道衬砌环缝抗剪及接缝渗漏的计算模型。 主要结论如下： （1）分块管片拼装后的实测内力经历了平稳变化、波动或急剧跳跃后逐渐逼近理论值；盾构隧道纵向应力在管片拼装后将经历周期性波动、持续衰减、相对稳定、加速衰减四个阶段的演变，期间，隧道结构顶部的纵向应力松弛最为明显、腰部次之、底部最小，应力松弛度最大可达80%。 （2）盾构隧道纵向应力周期性波动阶段持续时间相对较短，且在该阶段受千斤顶推力较大等的影响，纵向应力可能出现短期内增大趋势；持续衰减阶段是纵向应力调整的关键阶段，持续时间超过半年，若计入施工期发生的纵向沉降影响后，该阶段的持续时间将进一步延长；后期发生的不均匀沉降导致纵向应力可能由相对稳定阶段转入加速衰减阶段，最终造成隧道失稳破坏。 （3）盾构隧道纵向应力松弛受隧道接缝几何接触条件变化、隧道结构本体材料应力松弛和外部环境变化的多重影响。考虑隧道纵向应力松弛和密封垫防水性能弱化的共同影响后，衬砌环间渗漏水更为严重。 主要创新性工作如下： （1）通过对隧道管片拼装及运营阶段纵横向应力的全过程连续监测，并结合数值模拟分析，揭示了盾构隧道纵向应力松弛的发生机理。 （2）考虑盾构隧道结构的非连续性及其与地基接触关系的时变特性，推导建立了考虑地基水平剪切蠕变的粘弹性地基梁模型，从理论上分析阐明了盾构隧道纵向应力松弛的力学本质及其规律。 （3）建立了盾构隧道在纵向应力松弛条件下的接缝渗流量及抗剪承载的计算模型，并据此分析得到了接缝渗漏水和环间抗剪性能的时变规律。 2100433B