襯砌背后空洞對隧道結(jié)構(gòu)安全影響分析.pdf

1、隨著中國隧道建設(shè)規(guī)模的增大，有一定比例的隧道由于地質(zhì)、地形、氣候條件和設(shè)計、施工、運營等因素的影響出現(xiàn)了不同程度的病害，其中襯砌背后空洞是比較常見的病害。這種隧道病害嚴重威脅著隧道的運營安全，同時縮短了隧道的使用壽命，造成了很多人力、物力和財力的損失。因此，對襯砌背后空洞對隧道結(jié)構(gòu)安全影響研究十分重要。
　　本文運用模型試驗，數(shù)值模擬分析，工程背景相結(jié)合研究隧道襯砌背后存在無空洞，單個空洞以及空洞組合對隧道襯砌結(jié)構(gòu)安全性影響，在此

2、基礎(chǔ)上，利用數(shù)值模擬擴展分析對固定埋深下，固定位置的襯砌背后空洞大小變化和不同空洞組合對隧道結(jié)構(gòu)安全影響研究。本文主要研究工作如下:
　?、僖r砌背后空洞的產(chǎn)生使得隧道襯砌結(jié)構(gòu)的受力狀況十分復(fù)雜，很容易造成襯砌結(jié)構(gòu)的開裂并直接影響到隧道結(jié)構(gòu)的安全性。此外，襯砌背后組合空洞比單個空洞對隧道結(jié)構(gòu)安全影響更加顯著。
　?、谒淼酪r砌背后空洞固定埋深下環(huán)向?qū)挾鹊拇笮斩床课坏膬?nèi)力有顯著的影響。彎矩值隨著空洞的增大從正彎矩逐漸變?yōu)樨搹澗?/p>

3、呈現(xiàn)出凸型，并且在二次襯砌結(jié)構(gòu)外側(cè)受拉，導(dǎo)致二襯在拱頂位置出現(xiàn)了反彎點?？斩次恢锰幍妮S力隨著空洞環(huán)向?qū)挾鹊脑龃蠖鄳?yīng)減小。因此，固定位置的空洞寬度的變化對隧道二次襯砌結(jié)構(gòu)的軸力和彎矩都會有影響。
　?、垡r砌背后不同組合的空洞，對隧道襯砌襯砌結(jié)構(gòu)安全有不同的影響，兩側(cè)拱腰存在空洞時，其對隧道結(jié)構(gòu)安全系數(shù)比拱頂和拱腰，拱腰和拱底情況明顯低。
　　④模型試驗得出的空洞對襯砌結(jié)構(gòu)安全影響規(guī)律與數(shù)值模擬結(jié)果基本一致，并得出了不同大小空