对公路隧道施工过程的力学分析及其数值模拟

来源：小侦探旅游网

虽然公路隧道工程的建设发展速度迅猛,但公路隧道相关理论及设计、施工技术的实践研究仍不够深入,本文依托某工程实例[1],对隧道中初期支护、二次衬砌两者的受力机理作深入研究;在改变二次衬砌刚度大小的情况下,研究二次衬砌厚度、弹性模量、泊松比以及隧道不同的埋深、改变两隧道间距离对支护体系受力性状的影响。用有限元软件FLAC[2]对该隧道作详细开挖支护数值分析,了解不同工况下隧道支护体系的内力和变形,发现左右隧道两个洞室存在相互影响;隧道中拱顶、拱腰处、仰拱中部都是受力中较为不利的薄弱位置,在设计时要做局部加强,施工时也要注意支护;通过对监测变量的分析,最大不平衡力最终趋于收敛,左右隧道支护体系拱顶的位移趋于稳定。当支护体系中二次衬砌的刚度变化时,随着二次衬砌厚度的增加,在拱顶、拱腰、拱脚处二次衬砌中围岩应力基本成线性增大,但当厚度到650mm时增加的速率有所减缓;而在拱肩处二次衬砌的应力变化大小不一,规律性不强;随着弹性模量的增加,会使拱腰、拱肩处二次衬砌中压应力变大,基本呈现线性变化,而对拱顶、拱脚处基本无影响;当改变泊松比的大小,对支护体系中二次衬砌的应力大小基本无影响;当二次衬砌的刚度增大时,不一定就会使得二次衬砌所分担的围岩压力有所增加,因为复合式衬砌的受力较为复杂,此时,还要继续分析影响刚度大小的具体因素。随着隧道埋深的增大,围岩的自重应力会相应增加,隧道支护体系中初期支护所受的围岩压力增大,这与我们主观感受的也相一致,而且增加的速率越来越快,二次衬砌的受力基本不变。

随着左、右两隧道之间的距离增加时,右隧道对左隧道的影响减小,左隧道支护体系的受力减小,两隧道间的相互影响逐渐减弱。

因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容

查看全文