连拱隧道衬砌背后空洞影响下衬砌开裂机制研究

张坤鹏; 王紫蓼; 李文华; 陈德刚; 徐晴; 张素磊

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连拱隧道衬砌背后空洞影响下衬砌开裂机制研究

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衬砌背后空洞是产生衬砌开裂的主要原因,威胁隧道运营安全。以某连拱隧道为背景,对隧道裂缝及衬砌背后空洞进行统计分析,并采用扩展有限元方法对拱部背后空洞影响下连拱隧道衬砌开裂机制进行分析。研究结果表明:当连拱隧道单侧衬砌背后存在空洞,空洞范围较小时,空洞附近衬砌结构不会发生开裂;当空洞范围较大时,在衬砌拱顶外侧及空洞左右边界衬砌内侧出现开裂现象,且衬砌结构开裂顺序及裂缝扩展与空洞大小密切相关。当连拱隧道两侧衬砌背后均存在空洞时,空洞较大一侧拱部衬砌起裂荷载小于仅单侧衬砌背后存在相同空洞的荷载,并且裂缝扩展深度大于后者,可见,连拱隧道两侧同时存在空洞加剧了衬砌结构的劣化过程。研究成果可为连拱隧道衬砌病害治理提供参考。

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来源
《青岛理工大学学报》 |2022年第6期|20-29|共10页
作者
张坤鹏; 王紫蓼; 李文华; 陈德刚; 徐晴; 张素磊;
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作者单位

青岛理工大学土木工程学院;

青建集团股份公司;

青岛海川建设集团有限公司;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类隧道结构理论;
关键词
连拱隧道; 衬砌背后空洞; 扩展有限元; 衬砌裂损; 裂缝扩展;

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