襯砌背后空洞對隧道結構安全影響分析.pdf

1、隨著中國隧道建設規(guī)模的增大，有一定比例的隧道由于地質、地形、氣候條件和設計、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構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構安全性影響，在此

2、基礎上，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構安全影響研究。本文主要研究工作如下:
　　①襯砌背后空洞的產生使得隧道襯砌結構的受力狀況十分復雜，很容易造成襯砌結構的開裂并直接影響到隧道結構的安全性。此外，襯砌背后組合空洞比單個空洞對隧道結構安全影響更加顯著。
　?、谒淼酪r砌背后空洞固定埋深下環(huán)向寬度的大小對空洞部位的內力有顯著的影響。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，并且在二次襯砌結構外側受拉，導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)向寬度的增大而相應減小。因此，固定位置的空洞寬度的變化對隧道二次襯砌結構的軸力和彎矩都會有影響。
　　③襯砌背后不同組合的空洞，對隧道襯砌襯砌結構安全有不同的影響，兩側拱腰存在空洞時，其對隧道結構安全系數(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構安全影響規(guī)律與數(shù)值模擬結果基本一致，并得出了不同大小空