大跨超厚回填土明洞衬砌结构选型及设计优化研究

随着城市建设的发展,高速铁路等基础设施与市政规划结合建设越来越多,出现了超厚回填土明挖隧道的案例。文章探讨了大跨铁路明洞衬砌结构在超厚回填土荷载下结构选型及设计优化,对不同断面型式明洞结构受力特征、经济性、功能性、施工难易等开展研究,大跨超厚回填土明洞衬砌结构推荐采用高跨比较优的拱形仰拱结构型式,该型式明洞衬砌受力及空间利用合理、施工简便。同时为解决明洞衬砌大体积混凝土结构水化热和温度裂缝难题,通过不同层厚组合的双层衬砌浇筑温度场、温度应力场及超厚填土荷载下结构受力分析,推荐采用外衬厚度大于内衬的双层混凝土衬砌结构断面型式,以减少大体积混凝土水化热对衬砌结构的影响。

充填区透水环境对超高水材料充填体的影响研究

为研究井下充填区域围岩透水环境对超高水材料充填体性能的影响,利用超高水材料(水灰比6∶1)制备的试样和能模拟不同围岩环境的超高水材料蠕变试验装置进行试验,试验采用分级加载的方式对超高水材料施加载荷,设计完全不透水和透水2种不同的围岩环境,研究不同载荷及透水环境下对超高水材料充填体性能的影响。结果表明:超高水材料固结体在受压后会析出一定量的自由水,在分级加载条件下超高水材料固结体变形量随围岩透水率的提高而不断增大;而在完全密闭条件下,析出的自由水会在密闭的缸体内形成一定的水压,水压反作用于固结体内部的自由水,导致自由水不能进一步析出,形成一种固液应力平衡状态,蠕变量极小,具有良好的不可压缩性。