溶槽水位波动对隧道衬砌的力学影响模拟分析
蔡直言1
伍毅敏2
许鹏2
迟作强3
黄民4
伍浩然2
张家威2
1.中山大学土木工程学院,广东珠海 5190822.中南大学土木工程学院,湖南长沙 4100753.山东省路桥集团有限公司,山东济南 2500214.中建三局第三建设工程有限责任公司,湖北武汉 430074
摘要：岩溶隧道通常面临季节性溶槽水位波动带来的水害风险,文章结合工程案例,通过数值模拟,量化分析不同水位和不同位置溶槽蓄水对隧道衬砌受力影响,以揭示隧道水害风险的发生机制和演化特征,主要结论:(1)溶槽在季节性强降雨时发生水位波动,隧道外水压力变化频繁,导致隧道衬砌内力变化显著;水位升高时,结构受力恶化,安全性大幅削减,其中拱顶、边墙仍以小偏心受压模式承载,而隧底部位承载模式由小偏心受压逐步发展为大偏心受压;高水位时衬砌结构存在开裂、破损的风险;(2)边墙部位溶槽蓄水对隧道造成偏压水荷载,边墙安全系数最高下降 1.1;地下水位上升,偏压水荷载逐渐演化为均布水荷载,结构受力影响差异性逐渐减小;(3)季节性强降雨来袭,加强泄水降压是解决水头上升、水压过大致使衬砌破坏的关键,并重点关注边墙、隧底衬砌结构安全.
关键词：公路隧道力学影响数值计算衬砌结构溶槽水位波动
分类号：U451.4(隧道工程)
资助基金：国家自然科学基金(51478473)中国铁路总公司科技研究开发计划(2018K019)
论文发表日期：2023-12-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：12( 1270-1281 )
英文信息