考虑围岩-衬砌相互作用的非圆形隧道结构分析

作者：王玮沁; 吕庆^*; 杨勇勇; 蔡学桁; 郑俊

来源：地下空间与工程学报, 2021, S2: 631-649.

• 隧道
• 相互作用分析
• 约束收敛法
• 衬砌结构分析
• 承载力图

考虑围岩和衬砌相互作用是现代隧道设计的重要思想,对于圆形隧道可采用收敛约束法计算。非圆形隧道由于缺乏特性曲线的解析解,需借助数值计算进行围岩-衬砌相互作用分析。本文以某高速公路隧道为例,采用数值模型计算了非圆隧道的纵向变形曲线和围岩、衬砌的特性曲线。采用衬砌承载力图法评价了衬砌结构的安全性,探讨了衬砌施作时机和厚度对衬砌结构安全性的影响。结果表明:采用数值模型能获得非圆形隧道的收敛约束特性曲线;基于衬砌承载力图能够直观评价衬砌结构安全性;从隧道安全性和建设成本考虑,衬砌施作不宜过早,也不应太晚。本文方法可为衬砌结构设计优化提供参考。

• 单位
  浙江大学; 建筑工程学院; 浙江省交通运输科学研究院