铁路盾构隧道双层衬砌结构耐火性能的数值模拟分析

• 作者: 何川 封坤 张政 张玉春 薛光桥 邱月
• 来源期刊: 中国铁道科学
• 学科: 交通运输
• 关键词: 铁路盾构隧道 衬砌结构 管片 二衬 耐火性能
• 年，卷（期）: 2015,（1）
• 页码范围: 83-89
• 页数: 7页
• 分类号: U451.4
• 字数: 4916字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1001-4632.2015.01.12

摘要

以某铁路盾构隧道为背景,选用RABT和RWS共2种火源曲线,通过数值模拟方法,分析在不均匀温度场作用下,铁路盾构隧道管片及二衬的应力和变形、管片混凝土的劣化深度、裂缝的产生及发展,并与单层管片衬砌结构进行对比,研究铁路盾构隧道双层衬砌结构的耐火性能.结果表明:在2种火源曲线下,无论是否使用防火涂料,铁路盾构隧道单层衬砌结构都无法达到耐火设计标准,而双层衬砌管片的温度远低于250℃的耐火极限;与单层衬砌相比,施作二衬后,管片温度与应力的变化幅度受火源曲线的影响减小,管片的最大主拉应力和主压应力均减小,衬砌结构的整体刚度增加、整体变形减小;衬砌的劣化深度对隧道半径和埋深不敏感,劣化深度为125～150mm;双层衬砌盾构隧道的防火效果较好,但建议二衬的混凝土设计标号不小于C30,设计厚度不小于150mm.