中南大学学报(自然科学版)
中南大學學報(自然科學版)
중남대학학보(자연과학판)
JOURNAL OF CENTRAL SOUTH UNIVERSITY
2012年
3期
1138-1143
,共6页
陈赟%马云锋%唐前松%周勇
陳赟%馬雲鋒%唐前鬆%週勇
진빈%마운봉%당전송%주용
连拱隧道%中墙%回填混凝土%密实度%弹性模量%稳定性
連拱隧道%中牆%迴填混凝土%密實度%彈性模量%穩定性
련공수도%중장%회전혼응토%밀실도%탄성모량%은정성
根据某高速公路连拱隧道衬砌结构形式,建立有限元计算模型,通过改变回填混凝土单元的弹性模量模拟回填混凝土的不同密实程度,采用数值模拟方法研究回填混凝土弹性模量变化对连拱隧道稳定性的影响.研究结果表明:围岩的变形和应力以及衬砌内力均随着中墙顶部回填混凝土弹性模量的增大而大幅度降低;当回填混凝土弹性模量比由0(完全脱离)增加到100%(完全密实)时,拱顶沉降和围岩拉应力分别降至75%和20%左右,内衬弯矩可降至17%左右;当弹性模量比达到60%以上时,内衬弯矩基本保持不变;中墙应力随着回填混凝土弹性模量的增大而增大,且弹性模量比越低,中墙应力变化幅度越显著,回填混凝土完全脱离时中墙两侧最大压应力仅为完全密实时的33%左右,中墙承受的荷载主要来自上方围岩通过回填混凝土传递到中墙的压力.在实际施工中,应使中墙回填混凝土的弹性模量比至少达到设计标号混凝土标准值的60%以上方可进行隧道正洞开挖.
根據某高速公路連拱隧道襯砌結構形式,建立有限元計算模型,通過改變迴填混凝土單元的彈性模量模擬迴填混凝土的不同密實程度,採用數值模擬方法研究迴填混凝土彈性模量變化對連拱隧道穩定性的影響.研究結果錶明:圍巖的變形和應力以及襯砌內力均隨著中牆頂部迴填混凝土彈性模量的增大而大幅度降低;噹迴填混凝土彈性模量比由0(完全脫離)增加到100%(完全密實)時,拱頂沉降和圍巖拉應力分彆降至75%和20%左右,內襯彎矩可降至17%左右;噹彈性模量比達到60%以上時,內襯彎矩基本保持不變;中牆應力隨著迴填混凝土彈性模量的增大而增大,且彈性模量比越低,中牆應力變化幅度越顯著,迴填混凝土完全脫離時中牆兩側最大壓應力僅為完全密實時的33%左右,中牆承受的荷載主要來自上方圍巖通過迴填混凝土傳遞到中牆的壓力.在實際施工中,應使中牆迴填混凝土的彈性模量比至少達到設計標號混凝土標準值的60%以上方可進行隧道正洞開挖.
근거모고속공로련공수도츤체결구형식,건립유한원계산모형,통과개변회전혼응토단원적탄성모량모의회전혼응토적불동밀실정도,채용수치모의방법연구회전혼응토탄성모량변화대련공수도은정성적영향.연구결과표명:위암적변형화응력이급츤체내력균수착중장정부회전혼응토탄성모량적증대이대폭도강저;당회전혼응토탄성모량비유0(완전탈리)증가도100%(완전밀실)시,공정침강화위암랍응력분별강지75%화20%좌우,내츤만구가강지17%좌우;당탄성모량비체도60%이상시,내츤만구기본보지불변;중장응력수착회전혼응토탄성모량적증대이증대,차탄성모량비월저,중장응력변화폭도월현저,회전혼응토완전탈리시중장량측최대압응력부위완전밀실시적33%좌우,중장승수적하재주요래자상방위암통과회전혼응토전체도중장적압력.재실제시공중,응사중장회전혼응토적탄성모량비지소체도설계표호혼응토표준치적60%이상방가진행수도정동개알.