防水型单层衬砌的叠合面力学性能试验研究

• 作者: 邓一三 李刚 张建伟 温书亿
• 来源期刊: 铁道科学与工程学报
• 学科: 交通运输
• 关键词: 防水型单层衬砌 叠合衬砌结构 界面层 极限强度包络线 整体承载结构
• 年，卷（期）: 2022,（3）
• 所属期刊栏目: 桥梁隧道与结构|Bridge,Tunnel and Structure
• 页码范围: 776-783
• 页数: 8页
• 分类号: U451+.4
• 语种: 中文
• DOI: 10.19713/j.cnki.43-1423/u.T20210236

摘要

防水型单层衬砌由具有双面黏结性能的喷涂防水层和多层喷射混凝土叠合而成.叠合层之间有无错动,将引起结构承载机理的变化,故叠合界面抗错动性能的测定,是定量分析防水型单层衬砌力学性能的前提.由于防水型单层衬砌在喷射混凝土之间还夹有一层材料力学性能迥异的喷涂防水层,其叠合面力学行为复杂,是研究防水型单层衬砌面临的主要问题.为解决该问题,将防水型单层衬砌的喷涂防水层和接触面处的喷射混凝土共同定义为界面层,通过对界面层的剪压试验和单轴拉伸试验得到界面层的极限强度包络线,并将其作为防水型单层衬砌各叠合层间有无错动的判据,再通过弯曲梁试验,测定界面层两侧喷射混凝土的抗裂强度,进而得到整个叠合衬砌结构的极限强度.通过对青岛地铁试验段防水型单层衬砌进行数值仿真,发现其界面层的正应力和剪应力组合均位于极限强度包络线以内,衬砌可按无错动的整体承载结构进行分析,且衬砌最大拉应力小于喷射混凝土抗裂强度,因此衬砌结构安全.试验段的现场取样测试亦表明,施做的防水型单层衬砌界面层位置过度平滑,无开裂错动,其性能达到了试验所模拟的力学性能,研究的技术路线满足该衬砌在地铁隧道的应用.