鐵路隧道襯砌脫空對結(jié)構(gòu)安全的影響分析(文件)
【正文】 Kmax = 1Kmin = 2 脫空的數(shù)值模擬 計算結(jié)果 續(xù)表 3 隧道襯砌脫空對結(jié)構(gòu)安全的影響 模擬工況名稱 襯砌軸力圖 襯砌彎矩圖 拱腰脫空 4 m 29Kmax = 46Kmin = 2 脫空的數(shù)值模擬 計算結(jié)果 續(xù)表 3 隧道襯砌脫空對結(jié)構(gòu)安全的影響 模擬工況名稱 襯砌軸力圖 襯砌彎矩圖 邊墻脫空 1m 30Kmax = 52Kmin = 2 脫空的數(shù)值模擬 計算結(jié)果 續(xù)表 3 隧道襯砌脫空對結(jié)構(gòu)安全的影響 模擬工況名稱 襯砌軸力圖 襯砌彎矩圖 邊墻脫空 2 m 29Kmax = 53Kmin = 2 脫空的數(shù)值模擬 計算結(jié)果 續(xù)表 3 隧道襯砌脫空對結(jié)構(gòu)安全的影響 模擬工況名稱 襯砌軸力圖 襯砌彎矩圖 邊墻脫空 4 m 29Kmax = 55Kmin = 2 脫空的數(shù)值模擬 計算結(jié)果 續(xù)表 3 隧道襯砌脫空對結(jié)構(gòu)安全的影響 2 脫空的數(shù)值模擬 計算結(jié)果 圖 3：不同拱部脫空寬度對應(yīng)的各截面安全系數(shù) K 分布圖 隧道襯砌脫空對結(jié)構(gòu)安全的影響 2 脫空的數(shù)值模擬 計算結(jié)果 圖 4：不同拱腰脫空寬度對應(yīng)的各截面安全系數(shù) K 分布圖 隧道襯砌脫空對結(jié)構(gòu)安全的影響 2 脫空的數(shù)值模擬 計算結(jié)果 圖 4：不同邊墻脫空寬度對應(yīng)的各截面安全系數(shù) K 分布圖 隧道襯砌脫空對結(jié)構(gòu)安全的影響 2 脫空的數(shù)值模擬 計算結(jié)果 拱部脫空 4m時，襯砌截面安全系數(shù) K 跳動很明顯，波動大于 10%的襯砌長度超過 8 m， 24和 34 單元 (拱頂襯砌脫空與未脫空銜接處 )K 值由 45 左右降低至 ，降幅達 85%，但襯砌截面具備一定的安全儲備，滿足規(guī)范要求，同時部分截面由于內(nèi)力減小，安全系數(shù) K 有一定幅度的升高。 隧道襯砌脫空對結(jié)構(gòu)安全的影響 3 脫空的原因 表 4為西南山區(qū)高速鐵路某灰?guī)r隧道無損檢測結(jié)果，結(jié)果顯示圍巖條件較差時脫空缺陷率較低，各級圍巖拱頂與拱腰脫空缺陷率明顯高于邊墻脫空缺陷率，結(jié)合現(xiàn)場檢測結(jié)果及隧道施工質(zhì)量控制過程，隧道二襯與圍巖脫空的原因主要包括以下 4 個方面：洞室開挖成型效果、混凝土澆筑、襯砌模板臺車強度及防水板安裝。此外，對于裂隙較發(fā)育巖體局部掉塊部位，若錨桿、鋼筋網(wǎng)未按設(shè)計施作或現(xiàn)場處理不當，掉塊空腔內(nèi)混凝土未噴射封閉密實，同樣會造成二襯與圍巖脫空。灌注完畢后，襯砌背后二次注漿孔堵塞或襯砌背后注漿施作不到位，也會造成襯砌與圍巖的不密貼。若襯砌臺車模板在混凝土達到拆模條件前或混凝土強度不足以承受其自重前發(fā)生下沉、變形則可能導致二襯背后脫空。 隧道襯砌脫空對結(jié)構(gòu)安全的影響 3 脫空的原因 防水板安裝 若防水板鋪設(shè)松弛度不足或全環(huán)鋪設(shè)松緊不均，澆筑混凝土過程中松弛度的不足量逐步積累，拱頂防水板張緊，局部緊繃的防水板阻隔混凝土與初支的密貼，形成拱頂縱向連續(xù)型空腔，直接造成二襯背后脫空。脫空處襯砌結(jié)構(gòu)彎矩出現(xiàn)正負轉(zhuǎn)換，截面安全系數(shù)由受壓控制轉(zhuǎn)化為混凝土受拉控制，安全儲備急劇降低。襯砌背后脫空后無法保證結(jié)構(gòu)的長期安全運營，因此二次襯砌背后脫空現(xiàn)象是必須加以預防和處理的，而拱部背后脫空的安全隱患更大。 (3)隧道結(jié)構(gòu)一般整體穩(wěn)定性滿足要求，但局部脫空引起結(jié)構(gòu)內(nèi)力變化，截面安全系數(shù)降低，結(jié)構(gòu)截面安全儲備急劇降低，特別是拱部二襯脫空，不但直接影響結(jié)構(gòu)安全，還可造成結(jié)構(gòu)縱向開裂、掉塊等嚴重危害行車安全的情況。 隧道襯砌脫空對結(jié)構(gòu)安全的影響
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