高山地区斜坡地形下波纹钢管明挖隧道力学特性研究

摘要：

为明确波纹钢管明挖隧道在高山地区斜坡地形下的适应性及其在该工况下的受力特性,以2022年冬奥会延庆赛区高山滑雪中心J8线波纹钢管明挖隧道工程为依托,采用现场监测和有限元数值模拟相结合的方法,对隧道施工回填过程结构变形和应力状态进行研究.结果表明:1)斜坡的存在使结构处于明显的偏压状态,最大变形出现在北拱肩位置,为-1.00％(内凹),小于±2％,满足规范变形要求;2)施工结束时最大应力值为-320.16 MPa,出现在断面1北起拱线测点波谷位置,小于Q345钢材屈服强度;3)波纹钢板截面应力可分解为弯矩引起的弯曲应力和轴力引起的轴向力应力,其中弯曲应力分布受上覆土斜坡影响程度较大,隧道整体应力分布特点主要受弯曲应力控制;4)当拱顶以上覆土不存在斜坡时,结构变形及应力分布均呈现南北对称状态,本次监测所设置的5个测点处于关键点位,而斜坡的存在使波纹钢管隧道变形及受力更为复杂,后续类似结构监测时可适当增加点位以全面反映隧道施工回填过程变形及受力特性.

关键词：明挖隧道;波纹钢管;力学特性;现场监测;有限元模拟;斜坡地形;应力分布

所属期刊栏目：41

分类号：U45(隧道工程)

资助基金：波纹钢管隧道技术研究2019-KYSD-17

在线出版日期：2022-03-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：290-298