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衬砌背后空洞对隧道结构安全影响的模型试验研究
黄锋 1刘星辰 2金成昊 1林志2
作者信息
- 1. 省部共建山区桥梁及隧道工程国家重点实验室,重庆交通大学,重庆400074
- 2. 重庆交通大学土木工程学院,重庆400074
- 折叠
摘要
隧道衬砌背后空洞现象是隧道建设与运营中的主要病害之一,会改变隧道衬砌与围岩的相互作用关系,引起隧道结构应力集中而破坏.本文采用物理模型试验的方法,模拟了隧道衬砌背后无空洞、单空洞、多空洞的三种工况.通过对比分析三种工况在上覆荷载的作用下围岩压力、衬砌轴力及弯矩变化规律,获得了以下主要结论:(1)隧道无空洞时,衬砌与围岩接触良好,围岩压力、衬砌轴力及弯矩均随上覆荷载的增加而增大;(2)隧道衬砌背后存在空洞时,空洞范围内围岩压力无法传递到衬砌结构上,导致围岩压力、衬砌轴力及弯矩均随上覆荷载增加而减小,但衬砌结构偏心距增大容易发生开裂破坏;(3)衬砌背后空洞对拱顶安全系数的影响最大,空洞数量越多安全系数降低越明显,但未改变安全系数在隧道横断面内的分布规律.隧道空洞对衬砌结构内力和安全性的影响规律,对实际工程中空洞病害的防治有一定的指导意义.
关键词
隧道工程/衬砌背后空洞/围岩压力/衬砌轴力/弯矩特性/拱顶安全系数引用本文复制引用
主办单位
中国土木工程学会/ 中国岩石力学与工程学会会议名称
第十八届海峡两岸隧道与地下工程学术及技术研讨会 会议时间
2019-11-01会议地点
重庆会议母体文献
第十八届海峡两岸隧道与地下工程学术及技术研讨会 论文集页码
364-370出版时间
2019