不均匀高地温对隧道衬砌的力学性能影响分析

• 作者: 曹振生 李家俊 艾祖斌 刘航军 赵慧玲
• 来源期刊: 铁道建筑技术
• 学科: 交通运输
• 关键词: 高地温 衬砌 安全系数 围岩压力 数值分析
• 年，卷（期）: 2023,（10）
• 所属期刊栏目: 科技研究
• 页码范围: 37-42
• 页数: 5页
• 分类号: U451+.4
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1009-4539.2022.10.008

摘要

高地温环境隧道衬砌内外温差大，结构容易产生热应力，影响隧道衬砌的稳定性。文章基于某高地温隧道工程，建立岩层-隧道三维热力耦合数值模型，计算分析高地温环境下隧道衬砌应力，从而获得轴力、弯矩及安全系数。改变围岩温度场分布，研究不同空间温度分布对衬砌受力与围岩压力的影响规律。结果表明：衬砌初期支护主应力和围岩压力随温度升高呈增大趋势；在不均匀温度场分布下，随两侧温度提高，衬砌所受弯矩减小、轴力增大，衬砌安全系数下降。温度差值越大，弯矩、轴力、安全系数不均匀性越为明显，其中拱腰为安全系数最低区域，故隧道设计与施工应谨慎对待围岩温度场不均匀分布情况。