不同方位隐伏溶洞对隧道衬砌结构受力特性的影响研究

作者：李坤; 段志; 郭德平^*; 曾彬; 王庆

来源：现代隧道技术, 2023, S1: 74-85.

DOI：10.13807/j.cnki.mtt.2023.S1.10

• 隐伏溶洞
• 隧道
• 衬砌结构
• 数值模拟
• 受力特性

隐伏溶洞通常导致隧道衬砌结构受力特性发生改变，引起变形破坏，威胁隧道运营安全。以某岩溶隧道为研究对象，将隐伏溶洞简化为半径R=3 m的无充填干溶洞，采用Midas/ GTS有限元分析软件建立三维有限元数值模型，对不同方位隐伏溶洞下隧道衬砌结构受力特性进行研究，揭示溶洞与隧道距离(以净距S为变量)及溶洞所在方位角β对隧道衬砌结构受力的影响规律，探究隐伏溶洞在不同方位角下的敏感角度α和敏感净距Scr。结果表明：方位角β=90°时，衬砌结构的敏感角度α=90°,敏感净距Scr=6 m;方位角β=45°时，衬砌结构的敏感角度α=35°,敏感净距Scr=3 m;方位角β=0°时，衬砌结构的敏感角度α=0°,敏感净距Scr=3 m;方位角β=315°时，衬砌结构的敏感角度α=297°,敏感净距Scr=5 m;方位角β=270°时，衬砌结构的敏感角度α=297°,敏感净距Scr大于7 m。研究成果可为岩溶隧道施工和营运期检测提供重要的理论指导。

• 单位
  四川省建筑科学研究院; 中国公路工程咨询集团有限公司; 重庆交通大学