一种无中导洞连拱隧道衬砌开裂原因分析及结构优化-公路交通科技.pdf

第 卷第 期 公路交通科技 年 月 一种无中导洞连拱隧道衬砌开裂原因 分析及结构优化 王健宏 陈 维 沈 东 潘 涛 阳军生 中铁二院工程集团有限责任公司 四川成都 云南丽香高速公路投资开发有限公司 云南 昆明 中南大学土木工程学院 湖南长沙 云南省交通规划设计研究院 云南 昆明 摘要 为解决传统连拱隧道中导洞法施工工序繁琐 结构受力转换复杂等问题 云南某隧道采用了一种无中导洞连 拱隧道 其后行洞钢拱架焊接于先行洞钢拱架 使初期支护相互搭接形成了连拱隧道中墙 从而避免了中导洞开挖 但在隧道施工中 先行洞二次衬砌左侧起拱线至左拱腰出现了大量纵向与斜向裂缝 结合隧道实际地质和施工状况 运用 建立了地层隧道结构数值模型 研究分析了初期支护各自独立封闭成环和初期支护搭接处界面特性对 无中导洞连拱隧道衬砌开裂的影响 结果表明 后行洞初期支护独立闭合成环时 即使初支结构之间产生了一定的 滑移 隧道衬砌结构仍处于安全状态 后行洞初期支护未独立闭合成环时 搭接处会产生较大的相对滑移 初期支 护承载力不能充分发挥 难以有效控制围岩变形和塑性区发展 先行洞二次衬砌承受了较大的围岩荷载 其左拱腰 内侧边缘拉应力远超过了衬砌混凝土的抗拉强度 由此造成了左拱腰处衬砌开裂 因此 为避免无中导洞连拱隧道 衬砌出现裂缝 建议在设计中应使连拱隧道初期支护各自独立闭合成环 合理加强中墙位置初期支护结构 施工中 对关键施工环节 关键受力部位采取有效控制措施 保证支护结构的整体承载力 关键词 隧道工程 结构优化 有限差分法 连拱中导洞 受力特征 衬砌开裂 中图分类号 文献标识码 文章编号 收稿日期 基金项目 国家重点研发计划课题项目 作者简介 王健宏 男 四川蒲江人 硕士 公 路 交 通 科 技 第 卷