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摘要
依托国内某铁路明洞工程，采用相似模型试验的方法，分析深覆土铁路明洞声发射数据、位移和内力随覆土深度的变化规律，研究衬砌裂缝的发展过程。对于减载明洞，采用相同的试验加载方案，从声发射数据、位移和内力减载量等分析EPS板的减载效果。研究结果表明：随着系数λ(即覆土深度与明洞高度的比值)增加，明洞衬砌承载阶段大致可分为平稳增长、快速增长和加速增长3个阶段。在各阶段的分界点，衬砌拱顶、拱肩、拱腰、边墙截面轴力、弯矩和位移随覆土深度增长均出现突增现象，其增长速率较前一阶段明显加快。当λ<2.54时，衬砌结构拱顶截面出现轻微裂缝，结构发生弹性变形且呈局部损伤状态；当2.54<λ<3.81时，结构拱顶、边墙多处出现宏观裂缝，结构发生塑性变形且仍可安全使用；当λ>3.81时，各关键点均出现纵向贯通裂缝，结构破坏失稳。减载明洞衬砌累计声发射事件数和位移随系数λ增加而增加，结构各位置处内力减载量斜率呈先增大后减小的趋势。与未减载明洞试验结果相比，发现铺设EPS板有助于缓减结构位移和裂缝发展，减载结构延性更好。为了保证结构具有一定的安全储备，建议在拱顶铺设EPS板。
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