強(qiáng)震作用下拱頂背后空洞對(duì)隧道結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性影響分析.pdf

1、隧道襯砌拱頂空洞作為一種常見(jiàn)的隧道襯砌病害形式會(huì)對(duì)襯砌結(jié)構(gòu)的受力產(chǎn)生較為明顯的影響。已有的震害調(diào)查記錄表明在地震動(dòng)過(guò)程中，空洞位置處隧道襯砌破損較為嚴(yán)重。鑒于我國(guó)有大量已建成隧道位于高烈度地震區(qū)，因此對(duì)地震動(dòng)作用下襯砌背后空洞對(duì)隧道結(jié)構(gòu)變形及安全穩(wěn)定性的研究就十分必要。
　　論文首先通過(guò)數(shù)值模擬方法研究了拱頂空洞尺寸對(duì)地震動(dòng)作用下襯砌結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)影響，然后以汶川大地震中震害較為嚴(yán)重的龍溪隧道為工程背景，對(duì)不同地震烈度下拱頂空洞對(duì)

2、隧道襯砌結(jié)構(gòu)的地震動(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行了分析。最后針對(duì)龍溪隧道工程對(duì)拱頂空洞加固圈的參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化分析。本文的主要研究工作及成果如下:
　　(1)對(duì)襯砌背后空洞的成因進(jìn)行了歸納總結(jié)，將空洞的成因總結(jié)為以下兩個(gè)主要方面:施工質(zhì)量原因和設(shè)計(jì)方案考慮不充分。總結(jié)了幾種常用的隧道襯砌背后空洞的處治措施，主要包括:回填注漿、錨桿補(bǔ)強(qiáng)、內(nèi)表面補(bǔ)強(qiáng)、內(nèi)襯+鋼拱架補(bǔ)強(qiáng)、襯砌改建。
　　(2)對(duì)拱頂空洞的尺寸對(duì)隧道襯砌結(jié)構(gòu)的影響進(jìn)行了研究，得出結(jié)論:

3、隧道襯砌背后拱頂空洞對(duì)隧道拱頂襯砌結(jié)構(gòu)的變形、內(nèi)力及應(yīng)力有較為明顯的影響。隨著空洞尺寸的增大，襯砌結(jié)構(gòu)變形顯著，空洞位置處襯砌彎矩增大而軸力減小，正應(yīng)力及剪應(yīng)力均明顯增大。
　　(3)依托工程實(shí)例，在不同地震度烈度條件下，對(duì)拱頂存在大范圍空洞的隧道襯砌結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究分析，得出結(jié)論:地震烈度對(duì)襯砌結(jié)構(gòu)的正應(yīng)力、剪應(yīng)力以及軸力和彎矩具有較明顯的影響，對(duì)彎矩的增大作用更為明顯，可能會(huì)造成襯砌大偏心受拉破壞。
　　(4)對(duì)隧道空洞位置