通透肋式拱梁隧道结构分析

基于对浅埋傍山隧道稳定性控制因素以及传统设计方案缺陷的分析,提出一种全新的隧道结构——通透肋式拱梁隧道,该隧道由拱顶山坡横向管棚支护体系和肋式拱梁结构有机组成,形成了完整的承力体系,最大程度地避免了山坡切削,无需通风采光系统,综合体现了工程安全、环保、节能和景观协调的统一。结合实际工程,对通透式拱梁隧道设计原理和结构特征进行分析,并采用数值模拟方法对其变形受力特征和整体开挖加固方案进行了系统研究,确定隧道围岩的松弛范围,制定拱顶山坡横向管棚注浆的加固方案,并通过不同开挖方案的对比分析,提出"先暗后明"的总体建设方案。最后,以施工监测数据及其工程实践的成功实现,验证分析成果的合理性和通透肋式拱量隧道建设方案的可行性。

通透肋式拱梁隧道结构荷载设计计算方法探讨

以通透肋式拱梁隧道这一新型洞室结构为对象,对其赋存地质环境条件和结构受力特征进行分析,明确该类型的半明半暗隧道结构应以极限状态下围岩破坏所引起的松弛压力为设计荷载标准的理念;通过对隧道围岩破坏形态和范围的数值模拟研究,弄清其基本破坏模式为:拱顶山坡岩体沿通过拱脚的一斜面形成楔体滑移,滑动破坏面与水平面的夹角即破裂角的大小决定围岩破坏的范围;以此为基础,结合理论分析推导建立通透肋梁拱梁隧道结构荷载设计计算模型,并与实际监测数据和施工工况数值模拟结果进行对比验证分析;分析结果表明,采用该模型计算的内力分布较好地反映隧道结构内力的变化规律,且具有可靠的安全裕,为同类型半明半暗隧道结构设计以及长期稳定性评价提供一种实用有效的分析方法。