鐵路隧道襯砌脫空對結(jié)構(gòu)安全的影響分析-文庫吧在線文庫
【正文】 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 2 脫空的數(shù)值模擬 數(shù)值計算模型建立及參數(shù)取值 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 圖 1： III級 A型復合式襯砌斷面示意圖 數(shù)值計算模型建立及參數(shù)取值 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 表 1： 模擬參數(shù)取值 數(shù)值計算模型建立及參數(shù)取值 項目名稱 E/MPa μ 天然容重 γ(kN/m3) 內(nèi)聚力 c(kPa) 內(nèi)摩擦角 φ(186。 1 概述 隧道襯砌脫空對結(jié)構(gòu)安全的影響 1 概述 然而 ， 由于施工質(zhì)量問題 ， 隧道襯砌與背后圍巖脫空 ，未密貼 ， 圍巖未提供連續(xù)有效的彈性抗力 ， 襯砌結(jié)構(gòu)承載不均勻 ， 產(chǎn)生不均勻地層反力 ， 引起結(jié)構(gòu)局部地方應力集中 ， 嚴重影響結(jié)構(gòu)安全儲備 ， 危害結(jié)構(gòu)安全 ， 實際工程中造成結(jié)構(gòu)開裂 、 掉塊 ， 局部結(jié)構(gòu)防排水措施失效等病害 。 按照新奧法的設計理念 ， 隧道襯砌與圍巖緊密貼合 ， 共同受力變形 ，設計計算中也考慮隧道襯砌背后的圍巖可以提供連續(xù)的徑向彈性抗力 。 數(shù)值計算各參數(shù)取值見表 1。 結(jié)果顯示 ， 在 0~4 m 范圍內(nèi) ， 脫空 4 m 時 ， 對二襯結(jié)構(gòu)內(nèi)力及截面安全系數(shù) K 影響最大 。 隧道襯砌脫空對結(jié)構(gòu)安全的影響 3 脫空的原因 開挖成型效果 設置鋼架地段初支還存在一個不容忽視的情況，格柵鋼架一般高度 12 cm 或 16 cm，鋼筋間距較密，密集的鋼筋導致噴射混凝土難以按設計要求成型；另外噴射混凝土難以密貼型鋼鋼架翼緣板與圍巖間較小的縫隙，也會造成人為脫空，此類脫空隨機性較大，難以檢測及控制。 隧道襯砌脫空對結(jié)構(gòu)安全的影響 3 脫空的原因 模板臺車強度 襯砌模板臺車由于各種原因底部支撐不足，或未支撐牢固，澆筑混凝土時，臺車發(fā)生整體位移，不但造成二襯背后脫空，而且可能造成二襯侵限等嚴重質(zhì)量問題。 隧道襯砌脫空對結(jié)構(gòu)安全的影響 4 安全影響分析 (2)隧道襯砌脫空導致圍巖對襯砌的彈性作用不連續(xù)，圍巖對襯砌外緣的約束狀態(tài)變化，改變了理想狀態(tài)下襯砌的受力狀態(tài)。由于混凝土澆筑過程中的流動性原因，二襯背后一般出現(xiàn)在拱頂或拱腰的環(huán)向增壓氣囊脫空；防水板安裝質(zhì)量及混凝土澆筑過程會引起二襯縱向褶皺型脫空。此外，二次襯砌拱頂脫空以后，混凝土結(jié)構(gòu)與圍巖的協(xié)同變形失效，開挖圍巖失去結(jié)構(gòu)對其的支護作用，松弛變形增大，進而導致圍巖失穩(wěn)、脫落破壞。 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 若防水板鋪設固定點數(shù)量不足，松弛過度，防水板余量過大，澆筑混凝土過程中由于混凝土的流動、振搗及沖擊，混凝土對防水板產(chǎn)生擠壓及錯動作用，使位于下部的防水板卷曲并層疊，形成大量褶皺，造成本循環(huán)內(nèi)的縱向空腔，但此類脫空縱向面積較小，對結(jié)構(gòu)影響也較小。 隧道襯砌脫空對結(jié)構(gòu)安全的影響 3 脫空的原因 混凝土澆筑 (2)混凝土澆筑至拱部時，一般臨近本循環(huán)混凝土澆筑結(jié)束，剩余混凝土數(shù)量難以精確掌握，容易導致拱頂混凝土灌注量不足；另外灌注過程壓力變化，導致拱部局部地區(qū)泵送混凝土不到位，二襯脫空。相同的脫空寬度，邊墻脫空引起截面 K 值波動范圍最大，最不利截面安全儲備降低最大，已經(jīng)不滿足設計規(guī)范要求，局部結(jié)構(gòu)被破壞。 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 圖 2：數(shù)值模擬 16個脫空單元示意圖 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 靜力模擬工況 隧道襯砌脫空對結(jié)構(gòu)安全的影響 2
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