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摘要
为探究直墙式隧道衬砌背后空洞条件下衬砌开裂机制，以某直墙式隧道为背景，采用扩展有限元方法对拱部背后空洞影响下直墙式隧道衬砌开裂机制进行分析。研究结果表明：直墙式隧道衬砌拱脚外侧应力集中显著，无论空洞存在与否，衬砌首先在拱脚外侧裂损；在正常状态下和空洞环向范围小于30°时，直墙式隧道在拱脚底部及内侧各出现1条张拉裂缝，且裂缝扩展经历3个阶段；随着空洞范围继续增大，拱顶外侧和边墙底部相继出现拉裂缝；空洞改变了围岩-支护之间的力学传递模式，使拱顶成为最不利位置并在拱顶出现贯穿裂缝，衬砌承载能力大幅降低。
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单位青建集团股份公司; 青岛海川建设集团有限公司; 青岛理工大学; 土木工程学院
