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隧道建设(中英文) ›› 2021, Vol. 41 ›› Issue (S2): 222-229.DOI: 10.3973/j.issn.2096-4498.2021.S2.028
基于强度折减法的隧道衬砌结构服役期破坏典型特征分析及对应监测措施研究
朱炯1, 2, 张新尚3, 郭鸿雁1, 2, 丁浩1, 2, 江星宏1, 2
(1. 招商局重庆交通科研设计院有限公司, 重庆 400067; 2. 公路隧道建设技术国家工程实验室, 重庆 400067; 3. 云南建设基础设施投资股份有限公司, 云南 昆明 650000)
Analysis of Typical Failure Characteristics and Corresponding Monitoring Measures of Tunnel Lining Structure
During Service Period Based on Strength Reduction Method
ZHU Jiong1, 2, ZHANG Xinshang3, GUO Hongyan1, 2, DING Hao1, 2, JIANG Xinghong1, 2
(1. China Merchants Chongqing Transportation Research and Design Institute Co., Ltd., Chongqing 400067, China;
2. National Engineering Laboratory of Highway Tunnel Construction Technology, Chongqing 400067, China; 3. Yunnan Construction Infrastructure Investment Co., Ltd., Kunming 650000, Yunnan, China)
摘要: 为分析隧道衬砌结构服役期破坏演化特征,为后续采取监测应对措施提供参考,针对运营期公路隧道常见软弱围岩、浅埋偏压2种情况,分别建立计算模型。采用强度折减法,不断折减围岩的强度参数,研究结构折减系数与结构状态的相互关系,并通过衬砌结构的极限应变分布规律研究结构安全状态,提取不同状态的典型结构力学特性指标,对运营期公路隧道结构失稳破坏模式进行分析。总结得出,在软弱围岩(非偏压)条件下,隧道衬砌结构的边墙下部、仰拱中部及拱顶更易变形、开裂甚至破坏,边墙和拱顶较仰拱更早出现变形、开裂,监测应重点针对衬砌结构初始变形开始至边墙出现活动铰这个阶段,以防止边墙出现活动铰而导致进一步仰拱破坏。在浅埋偏压条件下,隧道衬砌结构的两侧拱腰及拱脚,是监测的关键部位,破坏呈拱脚先于拱腰、临空侧先与临土侧的特点,衬砌结构初始变形开始至临空侧拱脚及拱腰破坏这个阶段,是监测关注的重要阶段,同时应以防止临空侧发生破坏为主要目标。
中图分类号: