高速公路隧道襯砌背后脫空及欠厚裂損機理研究

李 柱謝 鋒

（1.重慶水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 重慶 402160 2.重慶市武隆區(qū)交通委員會 重慶 408500）

高速公路隧道襯砌背后脫空及欠厚裂損機理研究

李 柱1謝 鋒2

（1.重慶水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 重慶 402160 2.重慶市武隆區(qū)交通委員會 重慶 408500）

二次襯砌背后脫空及欠厚是造成隧道裂損病害的主要原因之一，如果處治不及時，襯砌結(jié)構(gòu)會進一步損壞乃至縮短公路隧道的維護周期和使用壽命。本文通過利用ANSYS對高速公路隧道進行了數(shù)值模擬，研究分析了隧道拱部、邊墻及兩個位置同時存在襯砌欠厚及空洞這三種情況下，襯砌的受力特性及變形特點，通過內(nèi)力特征，分析了其裂損機理，為類似隧道的病害處治提供了科學(xué)依據(jù)。

公路隧道；力學(xué)特性；空洞；襯砌欠厚；裂損

1 引言

近年來我國不斷擴大交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)模，高速公路建設(shè)迅猛發(fā)展，在西部山區(qū)為改善線型、降低縱坡，以保障行車的安全性、舒適性和快捷性，公路隧道的數(shù)量和路線總里程的比例越來越高，比如武隆至水江高速公路重慶段隧道占路線長度比例高達 52.6%。目前，我國已成為世界上隧道工程最多、發(fā)展最快的國家[1-5]。通過對重慶地區(qū)彭武高速、繞城高速南段、石忠高速、武水高速上的10座隧道作為樣本進行了統(tǒng)計研究（以上10座隧道單洞長度達61930.41m，共有各類裂縫16750條，裂縫類型分布見表1 裂縫類型分布表）。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，當(dāng)二次襯砌存在施工缺陷（常見為拱墻背后空洞、襯砌厚度不足）時，二次襯砌均出現(xiàn)了裂縫，各類型隧道缺陷引起襯砌各類型裂縫分布見表2所示。……