拱顶背后空洞影响下非对称连拱隧道结构裂损规律

• 作者: 元腾飞 宫艳萍 张成平 张旭 闵博
• 来源期刊: 中南大学学报（自然科学版）
• 学科: 交通运输
• 关键词: 拱顶背后空洞 非对称连拱隧道 数值模拟 模型试验 衬砌开裂 围岩压力
• 年，卷（期）: 2019,（7）
• 所属期刊栏目: 地质工程? 土木工程
• 页码范围: 1686-1695
• 页数: 10页
• 分类号: U45
• 字数: 5785字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2019.07.023

摘要

通过数值模拟和模型试验,研究非对称连拱隧道拱顶背后空洞对衬砌结构裂损规律的影响.研究结果表明:1)中墙墙脚外侧是非对称连拱隧道的薄弱位置,无论空洞是否存在,衬砌结构均首先于中墙墙脚外侧发生开裂;2)拱顶背后空洞的存在导致结构裂损规律更加复杂,空洞附近产生多处开裂,并呈现出明显的非对称性,无空洞侧隧道裂损情况加剧,尤其是拱顶以及拱顶与中墙连接带;3)空洞位于大洞径一侧隧道拱顶时,对两侧隧道裂损情况均有较大影响,而空洞位于小洞径一侧时,对无空洞侧隧道裂损情况影响较小;4)空洞范围越大,对非对称连拱隧道结构裂损规律影响越显著,同等荷载条件下结构的裂损程度也更加严重;5)拱顶空洞改变了衬砌表面围岩压力的分布形式,导致拱顶附近区域产生应力集中现象,与结构裂损情况密切相关.