大断面公路隧道二次衬砌受力特性模型试验

doi:10.3973/j.issn.2096-4498.2018.06.013

隧道建设（中英文） ›› 2018, Vol. 38 ›› Issue (6): 977-985.DOI: 10.3973/j.issn.2096-4498.2018.06.013

大断面公路隧道二次衬砌受力特性模型试验

伍超，黄磊，陈中天，方勇^*

（西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室，四川成都 610031）

收稿日期:2017-10-17 修回日期:2018-01-05 出版日期:2018-06-20 发布日期:2018-07-04
作者简介:伍超(1994—），男，四川眉山人，西南交通大学桥梁与隧道工程专业在读硕士，研究方向为隧道施工力学行为。Email： 2499263931@qq.com。*通信作者：方勇， Email： fy980220@swjtu.cn。
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(51278422，51578460)； “十二五”国家科技支撑计划课题(2012BAG05B03)；四川省青年科技基金项目(2012JQ0021)

Model Test for Mechanical Characteristics of Secondary Lining of Large Crosssection Highway Tunnel

WU Chao, HUANG Lei, CHEN Zhongtian, FANG Yong^*

(Key Laboratory of Transportation Tunnel Engineering, Ministry of Education, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031, Sichuan, China)

Received:2017-10-17 Revised:2018-01-05 Online:2018-06-20 Published:2018-07-04

摘要/Abstract

摘要：

为研究大断面公路隧道运营期二次衬砌受力特征，开展室内相似模型试验，采用主动加载方式模拟隧道在运营过程中承受的围岩压力，对3车道和加宽带2种断面二次衬砌受力、变形及破坏规律进行研究。试验结果表明： 1）按规范设计的大断面隧道衬砌结构在设计荷载作用下内力和变形均较小，结构具有较高的安全储备； 2）衬砌各截面内力（弯矩、轴力）随围岩压力的增加呈现先慢后快的增加趋势，偏心距则呈现逐渐减小的变化趋势； 3）开挖断面越大，内力控制截面越多； 4）开挖断面大小对衬砌变形及破坏形态也有一定影响，断面越大，拱顶、边墙变形越大，衬砌各部位开裂荷载差异越明显，且衬砌开裂过程持续时间越长。

关键词: 大断面公路隧道, 二次衬砌, 受力特性, 模型试验

Abstract:

In order to study the mechanical characteristics of secondary lining of large crosssection highway tunnels, an indoor similar model test is carried out. The surrounding rock pressure forced on operating tunnel is simulated by active load, and the laws of internal force, deformation and failure of secondary lining of threelane highway tunnel and broadband highway tunnel are studied. The model test results show that: (1) The internal force and deformation of secondary lining structure under loads designed by relevant codes are small; and the lining structure has large safety coefficient. (2) The section internal force (bending moment and axial force) of secondary lining increases with an accelerated speed with the increase of the surrounding rock pressure; while the eccentricity decreases gradually. (3) With the excavation area increase, the number of risky crosssection increases. (4) Excavation crosssection size also has a certain influence on deformation and failure pattern of secondary lining; the larger the excavation crosssection is, the more obvious the deformations of crown top and sidewall and the difference of cracking loading in different parts are, and the longer the process of lining structure cracking lasts.

Key words: large crosssection highway tunnel, secondary lining, mechanical characteristics, model test

中图分类号:

U 456

伍超，黄磊，陈中天，方勇. 大断面公路隧道二次衬砌受力特性模型试验[J]. 隧道建设, 2018, 38(6): 977-985.

WU Chao, HUANG Lei, CHEN Zhongtian, FANG Yong. Model Test for Mechanical Characteristics of Secondary Lining of Large Crosssection Highway Tunnel[J]. Tunnel Construction, 2018, 38(6): 977-985.

[1]	李慎奎. 武汉地区沙漏型岩溶塌陷数值分析与模型试验研究[J]. 隧道建设, 2020, 40(7): 981-987.
[2]	张育杰, 王媛, 王志奎, 冯迪, 刘四进, 徐树军. 粗粒材料粒径及含量对高渗透性地层泥浆成膜效果的影响[J]. 隧道建设, 2020, 40(7): 1004-1010.
[3]	刘学增, 唐精, 桑运龙, 师刚, 李学锋. 逆断层黏滑错动对跨断层隧道影响机制的模型试验研究[J]. 隧道建设, 2020, 40(4): 481-489.
[4]	傅支黔, 段儒禹, 聂大丰, 华阳, 董宇苍. 不同土质围岩条件下隧底围岩脱空规律与结构受力特征研究[J]. 隧道建设, 2020, 40(3): 306-315.
[5]	马相峰, 龚伦, 张致心, 仇文革, 王立川, 周上进. 开挖与回填过程中隧道受力和承载拱效应研究[J]. 隧道建设, 2019, 39(S2): 185-191.
[6]	杨波, 谭勇. 土石混合体地层中基坑开挖对邻近既有隧道影响模型试验研究[J]. 隧道建设, 2019, 39(S2): 192-199.
[7]	王志杰，唐力，蒋新政，侯伟名，徐海岩，季晓峰. 大断面公路隧道临近溶洞开挖稳定性模型试验研究[J]. 隧道建设, 2019, 39(S1): 16-24.
[8]	陈晓坚. 软硬不均地层盾构隧道纵向差异沉降相似模型试验研究[J]. 隧道建设, 2019, 39(S1): 57-64.
[9]	戴妙娴，张天航，殷铭简，罗淳厚，吴凯杰，侯云鸽，吴珂. 地下交通转换平台射流通风特性及风流组织方式研究[J]. 隧道建设, 2019, 39(S1): 139-145.
[10]	高子谦，刘兴波，哈建波，吴相斌，刘伟，任勇. 基于PLC控制系统的喷雾养护台车设计与应用[J]. 隧道建设, 2019, 39(S1): 456-464.
[11]	张子新，谷冠思，黄昕，张家奇，张弛. 盾构隧道管片接头嵌入式密封垫防水性能探究[J]. 隧道建设, 2019, 39(9): 1402-1411.
[12]	代聪，何川，刘川昆，郭文琦. 管棚布设范围对软岩隧道围岩稳定性影响研究[J]. 隧道建设, 2019, 39(9): 1437-1444.
[13]	李贵民. 丽香铁路黄山哨隧道下穿岩堆段设计施工关键技术[J]. 隧道建设, 2019, 39(9): 1494-1499.
[14]	王元清. 基于模型试验的浅埋暗挖隧道施工过程中地表建筑物变形规律研究[J]. 隧道建设, 2019, 39(6): 934-939.
[15]	孙钧，钦亚洲，李宁. 软岩隧道挤压型大变形非线性流变属性及其锚固整治技术研究[J]. 隧道建设, 2019, 39(3): 337-347.

大断面公路隧道二次衬砌受力特性模型试验

Model Test for Mechanical Characteristics of Secondary Lining of Large Crosssection Highway Tunnel

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价