高水压下衬砌背后空洞对结构受力的影响

摘要：

岩溶区隧道衬砌背后空洞与高透水压力的共同作用,改变了衬砌的受力状态,导致结构原本良好的受力状况恶化,进而可能造成衬砌的开裂破损.采用FLAC3D软件研究不同空洞位置对应力场分布、渗流场分布、二次衬砌内力的影响以及在高透水压力下拱顶空洞大小对二衬内力的影响规律.结果表明:竖直应力场为主应力场时空洞周边会出现应力增大区和应力减小区;空洞会使3倍空洞直径范围内外水压力明显折减;无外水压力时空洞对二次衬砌弯矩的影响远大于轴力;无论空洞存在与否,存在何位置,各测点内力均随水头高度的升高呈现线性变化,拱底与拱脚内力大小及变化速率都远大于其他测点,且空洞不同位置下内力随水压的变化速率有很大区别;边墙空洞使衬砌结构处于偏压状态,且随水头高度的升高偏压效应更加明显;拱部弯矩随拱顶空洞大小线性特征明显.

关键词：背后空洞、外水压、隧道衬砌、内力特性、数值模拟

所属期刊栏目：43

分类号：U456.3(隧道工程)

资助基金：国家自然科学基金;国家科技支撑计划;四川省青年科技基金

在线出版日期：2016-08-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：44-51