基于超挖引起衬砌背后脱空对结构的影响分析

隧道衬砌脱空是影响隧道安全的重要因素。为了研究由于超挖引起隧道脱空对衬砌结构受力和安全性的影响,文章依托某客专双线隧道,采用理论解和数值模拟相结合的方式,研究了不同脱空位置和不同脱空程度下,隧道衬砌结构的内力云图和安全系数的变化。得到:(1)随着顶部脱空的发展,拱顶衬砌从内侧受拉发展为外侧受拉;(2)由衬砌结构的安全系数变化趋势,以垂直应力为主的衬砌,水平脱空的影响大于拱顶脱空的影响;(3)后期脱空会使围岩和衬砌应力重分布,导致在脱空附近的衬砌结构更容易发生局部破坏。

基于隧道二次衬砌浇筑缺陷的结构受力分析

以某客专大断面隧道工程为依托,研究隧道衬砌施工时,由于种种原因,导致隧道二次衬砌的浇筑厚度不足而引发的隧道二次衬砌受力变形特征。采用MIDAS GTX进行二维数值分析,研究了二次衬砌不同部位缺陷以及缺陷程度对隧道二次衬砌变形特征的影响规律。研究结果表明:(1)隧道二次衬砌浇筑厚度不足时,会引发隧道衬砌位移、应力和塑性区快速变化,对衬砌的安全造成重大威胁;(2)不同部位的二次衬砌厚度不足时,引发的变化是不相同的,衬砌拱肩部位厚度不足带来的衬砌受力变化远远大于拱顶衬砌厚度不足带来的变化;(3)拱肩部位衬砌厚度稍有不足时,就会引起结构出现塑性区,使二次衬砌发生局部破坏。

地铁群洞隧道结构的安全性分析

以重庆地铁花卉园—大龙山区间地铁群洞隧道结构段为例,根据应力场的控制微分方程及有限元理论,通过数值模拟分析,得出地铁群洞隧道结构在周围土体作用下的隧道结构变形及应力分布规律.结果表明:结构的最不利位置发生在联络通道的拱肩及竖井结构的直角处,且为应力最大位置;同时,选取最不利位置处的节点进行安全性分析,得出选取的各节点安全系数均满足要求,表明此地铁群洞结构在土体荷载作用下处于安全状态.本算例可为类似工程提供参考.