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衬砌背后空洞对隧道结构安全影响的模型试验研究

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隧道衬砌背后空洞现象是隧道建设与运营中的主要病害之一,会改变隧道衬砌与围岩的相互作用关系,引起隧道结构应力集中而破坏.本文采用物理模型试验的方法,模拟了隧道衬砌背后无空洞、单空洞、多空洞的三种工况.通过对比分析三种工况在上覆荷载的作用下围岩压力、衬砌轴力及弯矩变化规律,获得了以下主要结论:(1)隧道无空洞时,衬砌与围岩接触良好,围岩压力、衬砌轴力及弯矩均随上覆荷载的增加而增大;(2)隧道衬砌背后存在空洞时,空洞范围内围岩压力无法传递到衬砌结构上,导致围岩压力、衬砌轴力及弯矩均随上覆荷载增加而减小,但衬砌结构偏心距增大容易发生开裂破坏;(3)衬砌背后空洞对拱顶安全系数的影响最大,空洞数量越多安全系数降低越明显,但未改变安全系数在隧道横断面内的分布规律.隧道空洞对衬砌结构内力和安全性的影响规律,对实际工程中空洞病害的防治有一定的指导意义.

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来源
《第十八届海峡两岸隧道与地下工程学术及技术研讨会》||364-370|共7页
会议地点
作者
黄锋; 刘星辰; 金成昊; 林志;
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作者单位

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会议组织
正文语种
原文格式 PDF
中图分类 U451.4;
关键词
隧道工程; 衬砌背后空洞; 围岩压力; 衬砌轴力; 弯矩特性; 拱顶安全系数;

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