【摘 要】
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岩溶洼地地貌对隧道工程的影响主要表现在雨季时洼地的汇水与导水作用引起下部隧道支护结构荷载增大,对隧道的安全造成极大威胁,不能确定极端降雨条件下岩溶隧道衬砌结构外水荷载的作用模式及其对衬砌结构安全性的影响程度,常导致隧道衬砌结构设计参数不合理与病因分析不准确等问题出现,因此需要开展专项研究来为岩溶隧道衬砌结构设计与安全性评估提供基础数据和依据。本文依托实际工程,以岩溶洼地区隧道衬砌开裂与渗漏水等病害
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岩溶洼地地貌对隧道工程的影响主要表现在雨季时洼地的汇水与导水作用引起下部隧道支护结构荷载增大,对隧道的安全造成极大威胁,不能确定极端降雨条件下岩溶隧道衬砌结构外水荷载的作用模式及其对衬砌结构安全性的影响程度,常导致隧道衬砌结构设计参数不合理与病因分析不准确等问题出现,因此需要开展专项研究来为岩溶隧道衬砌结构设计与安全性评估提供基础数据和依据。本文依托实际工程,以岩溶洼地区隧道衬砌开裂与渗漏水等病害多发现象为背景开展研究。分析了降雨对岩溶的影响,并运用有限元软件建立渗流模型,半定量分析了岩溶对隧道衬砌外水压力的影响,结果表明岩溶与隧道之间距离对下穿隧道衬砌外水压力的影响最大,按影响程度排序依次是岩溶与隧道之间距离>溶蚀裂隙范围>溶蚀裂隙渗透性>岩溶尺寸。依托实际工程用有限元软件建立了渗流场与应力场耦合的下穿岩溶洼地隧道衬砌水压力分析模型,研究岩溶洼地遭遇极端降雨时下穿隧道的衬砌结构安全性,结果表明依托工程的隧道衬砌在边墙和墙角部位安全系数较低,最低达到1.7。在原模型基础上通过改变衬砌和注浆圈具体参数进行对比分析,研究了施工措施对隧道衬砌安全系数的影响规律,依据研究结果选择通过增大衬砌渗透性的方式来对依托工程隧道衬砌进行优化,并给出了具体的优化方案,经计算,优化后的隧道衬砌结构各部位均能满足规范要求,合理可行,研究结果对依托工程和今后类似工程具有一定的借鉴意义。
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