连拱隧道中墙顶部回填砼与围岩偏心接触的影响分析.pdf

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1、第31卷第6期矿冶工程V0】．31№62011年12月MININGANDM_ETALLURGICALENG眦ERINGDeeember201l连拱隧道中墙顶部回填砼与围岩偏心接触的影响分析①唐前松，马云锋，周勇，陈赘，叶斌(1．湖南省高速公路管理局，湖南长沙410001；2．长沙理工．大学交通运输工程学院，湖南长沙410004；3．同济大学地下建筑与工程系，上海200092)摘要：根据某高速公路连拱隧道衬砌结构形式，建立了有限元模型，针对回填砼与围岩之间完全左偏心和完全右偏心两种极端接触条件，采用数值模拟

2、方法综合分析了偏心接触时隧道围岩和衬砌结构的变形与受力状况。结果表明，回填砼与围岩之间偏心接触虽然对拱顶沉降影响不显著，但会引起拱顶围岩拉应力和内衬弯矩的显著增长，同时造成中墙产生严重偏压。关键词：连拱隧道；回填砼；围岩；偏心接触；稳定性；数值分析中图分类号：TD32文献标识码：A文章编号：0253—6099(2011)06—0009-04NumericalStudyontheInfluenceofEccentricContactSituationBetweenBack．fi11ConcreteonTop

3、ofMid．wallandSurroundingRockontheStabilityofMulti．archTunnelTANGQian—song，MAYun—feng，ZHOUYong，CHENYun，YEBin(1．HunanExpresswayAdministrativeOfice，Changsha410001，Hunan，China；2．SchoolofTrafficandTransportationEngineering，ChangshhUniversityofScience·&Technolo

4、gy，Changsha410004，Hunan，China；3．DepartmentofGeotechnicalEngineering，TongiiUniversity，Shanghai200092，China)Abstract：Afiniteelementmodelwasestablishedbasedontheliningstructureofmulti—archtunnelinexpressway．Inthelightofleftandrighteccentricsituationoccurredb

5、etweenbackfillconcreteandsurroundingrock，thedeformationandstressofsuroundingrockandliningstructureundersuchsituationwerecomprehensivelyanalyzedbynumericalsimulationmethod．Resultsshowthatsucheccentricsituationwontbringimpactonthesettlementofarchroof，butwil

6、lcausethetensilestressonthearchroofsuroundingrockandbendingmomentoflininggreatlyincreasedandremarkableeccentriccompressionoccuredonthemid—wal1．Keywords：multi—archtunnel；back—fillconcrete；suroundingrock；eccentriccontact；stability；numericalanalysis连拱隧道和分离式隧

7、道是目前修建公路隧道的两岩之间的空隙用回填砼密实填充，如图1所示，才能确种主要形式，前者因线路占地面积小，在公路隧道中得保中墙有效传递来自上部围岩的压力。然而实际施工到越来越多的应用。但是，由于连拱隧道跨度较大，开中，因受施工水平等因素影响，有可能无法做到回填砼挖和支护相对于分离式隧道要复杂得多，因此对施工完全密实，存在缝隙、空洞等不良现象，导致回填砼与技术提出了更高的要求。在连拱隧道衬砌体系中，中墙是一个关键部位。一方面，它要支承中导洞上部的围岩压力，与围岩一起内组成拱形受力体系，发挥围岩的自承作用；另

8、一方面，它又是内衬的支点，需要承受内衬通过耳墙传递来的压力。由此可见，中墙的受力状态非常复杂，其稳定性已成为工程技术人员关注的焦点。国内外许多学者对此进行了深入研究，结果表明，中墙的受力情况十分复杂，并对连拱隧道稳定性产生重要影响-8]。要使中墙充分发挥作用，必须保证中墙顶部与围图1中墙结构示意①收稿日期：2011-06-29基金项目：湖南省交通运输厅2009年度科技进步与创新计划项目(200925)作者简介：唐前松(1974