隧道衬砌拱顶脱空分析及主动监测预防方法

作者：伍毅敏; 邵帅; 傅鹤林; 柳墩利; 刘常军; 马哲

来源：中国安全科学学报, 2019, 29(S1): 186-191.

DOI：10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2019.S1.033

• 隧道工程
• 衬砌脱空
• 力学分析
• 主动监测
• 防控技术

为避免衬砌拱顶脱空危及隧道结构和行车安全,首先分类梳理拱顶脱空的成因,采用数值模拟方法分析衬砌脱空对隧道结构的力学影响;其次研发基于触压导电原理的分布式压密传感器,构建由传感器、延长线、采集终端、网关、工业电脑构成的监测系统;然后提出衬砌浇筑主动监测的工作流程、管理等级和传感器布设方案;最后结合实际工程采用地质雷达检验监测结果,验证监测方法及系统的可靠性,在多个铁路建设项目中进行示范应用。结果表明:造成衬砌脱空的原因复杂多样,拱顶脱空会显著增大衬砌应力及变形、影响衬砌安全,采用基于分布式压密传感器的衬砌浇筑主动监测方法和系统,能够实时掌握衬砌拱顶是否浇筑密实,避免拱顶脱空的形成。

• 单位
  中南大学; 土木工程学院