回填影响下某公路隧道明洞衬砌开裂行为研究

公路隧道工程结构的安全和稳定对交通运输系统的可靠性至关重要,隧道衬砌开裂问题直接影响结构的强度和耐久性,从而产生严重安全隐患。根据福建某公路隧道明洞衬砌开裂情况现场调研结果,利用扩展有限元XFEM计算方法,明确考虑回填影响下典型断面的开裂机制,确定主要截面安全系数。对比不同加固方式的应用效果,给出优选治理建议和措施。研究结果表明:1)该隧道进口端明洞裂缝主要分为衬砌纵向裂缝及仰拱填充层裂缝2类,裂缝主要由基底不均匀沉降及邻近隧道施工扰动引起;2)裂缝病害导致典型断面各部位安全系数相较规范值总体偏小,差值最高达56.25%;3)对比锁脚钢管桩加固、仰拱隧底地基加固、钢带加固、纤维布加固处治方法后,指出仰拱隧底地基加固为优选方案,可使断面安全系数提高至5倍以上;4)该研究可为类似隧道工程开裂病害的成因分析及治理提供借鉴。