运营期隧道衬砌非对称式破坏成因分析及数值模拟研究

杨腾添

(1.中国铁建大桥工程局集团有限公司 天津 300300;2.陕西省岩土与地下空间工程重点实验室 陕西 西安 710055; 3.西安建筑科技大学 土木工程学院 陕西 西安 710055)

我国交通网逐渐形成了“八纵八横”的规划布局，加快了中西部公路、铁路建设实施[1-3].由于西南地区多以高山、丘陵地形为主，导致岩土工程的建设极有可能遇到大埋深隧道[4]，工程围岩体多呈现“复杂多变、强度低、自承能力差、富水性强”等软弱特征[4-7]，进而增加隧道坍塌、冒顶及衬砌变形等工程风险.因此，通过工程现场监测及理论分析不同隧道病害模式及其孕育机制具有的工程应用价值.

众多学者围绕既有线隧道病害探测技术研发、病害风险评估、病害整治设计优化及配套整治设备改进等[7-11]开展了大量工作.程建铝等[12]开展了喀斯特地区铁路隧道工程地质灾害研究初探；王魁东[13]分析了地震作用后隧道衬砌的开裂原因及处理方案，提出了通过静态爆破拆除二衬及花管注浆的施工工艺；王明阳[14]提出了自动低压灌浆技术；周文[15]对于安徽208省道大力寺隧道施工方案进行了优化.另外，臧守杰[16]针对宜万铁路广成山隧道软弱围岩挤压变形进行了分析，提出采用支护技术、开挖顺序和相应的监测手段可保证洞室的稳定.以上研究对不同地质环境下的隧道围岩及支护结构变形、岩溶灾害进行了详实研究，并提出了可供隧道围岩灾害分析、评估的相关理论.随着交通强国战略的不断深……