自21世纪以来,我国加快了城市化建设道路,为了缓解城市化快速发展而带来的交通拥堵压力,以地铁为主的城市轨道交通工程得到大量的建设。目前,地铁施工方法主要有明挖法、盖挖法和暗挖法,而我国城市地铁暗挖施工时主要采用盾构法。盾构法施工时,衬砌结构由一环环的管片通过接头连接而成,因此,接头在管片结构中承担着重要的作用,一旦接头受损,管片结构的安全稳定将受到严重影响,然而国内外对地铁盾构隧道接头螺栓损坏的原因和处治措施研究不多,螺栓扭断对管片结构力学行为的影响也不明确,基于此,本论文依托工程实际开展地铁盾构隧道接头螺栓损坏的原因和处治措施的研究,并通过数值计算分析接头螺栓扭断对管片结构力学行为的影响,论文主要研究工作及相关成果如下:(1)通过文献调研,并结合依托工程实际,总结出接头螺栓扭断的具体原因及处治措施,得出影响接头螺栓安全性及耐久性的因素包括材料因素、环境因素和施工因素等,当接头螺栓扭断后,通常采用的处治措施有钢板加固法、碳纤维加固法等,对受损接头部位的管片进行加固。(2)通过三维数值计算,对比分析了接头螺栓扭断前后管片结构力学行为的差异,得出当接头螺栓扭断后,管片拉应力、压应力均变化不大,可见在施工完成后,管片背后注浆饱满、管片质量符合要求时,螺栓对管片的受力影响不大。螺栓扭断后,衬砌承受的剪力和变形较螺栓未扭断时出现了一定程度的增加,螺栓扭断后,原螺栓承担的部分剪力由管片承担,若管片质量不佳或施工质量较低,在较大竖向压力和剪力作用下,管片结构很容易发生扭转、错台等现象,造成衬砌结构失稳破坏,在工程中应杜绝此类破坏发生。(3)考虑到依托工程中,接头螺栓扭断部位位于IV级和V级围岩交替处,可能出现接头螺栓两侧围岩级别不同的情况,经计算得出,无论螺栓扭断前后,在软硬交替的非均质地层中管片结构的受力和变形均比均质地层中大,这是因为在软硬交替地层,管片结构受力不均匀,导致管片和接头螺栓承受更大的剪力,从而增大了结构的扭转,管片结构内力和变形也随之增大。