摘要

针对岩溶富水铁路隧道受到水压影响会导致弯矩和轴力与标准数值相差较大,不利于隧道衬砌安全的问题,展开不同水压下隧道衬砌结构承载性能有限元分析。依托铁路隧道病害处治工程实例,连续观测断面病害发展情况,选用振弦式渗压计测量水压力分析隧道衬砌周围应力场分布特征。利用ANSYS有限元软件对衬砌结构进行数值模拟,充分考虑周围水荷载,分析轴力和弯矩联合作用下的结构承载力,从大偏心和小偏心2个方面检验衬砌结构承载安全性。研究结果表明,使用有限元分析方法获取的水压力包络值与实际值一致,最大误差仅为1 kPa,弯矩和轴力联合作用下的承载力也与标准极限承载力一致,研究结果可以为隧道衬砌结构安全承载研究提供参考。