单线重载铁路隧道复合式衬砌结构优化研究

梅 竹

(中铁第四勘察设计院集团有限公司， 湖北 武汉 430063)

0 引言

中国铁路隧道自从采用新奥法施工以来，复合式衬砌结构已成为隧道永久性建筑物的主体。复合式衬砌是由初期支护、防水层和模筑混凝土组成的一种复合式结构型式。

WANG等[1]分析了重载铁路道面压力随时间分布情况，并进一步研究了隧道仰拱在循环荷载作用下的破坏规律。DU等[2]采用超静定反应法(the hyperstatic reaction method, HRM)分析了U型隧道衬砌结构在分层岩土环境下的性能变化。LI等[3]分析了27 t轴重的铁路隧道衬砌内力在不同围岩条件下的动力响应及力学特性。LIU等[4]研究了30 t轴重和围岩压力的耦合作用以及基础结构的疲劳特性。ZHANG等[5]对重载铁路隧道的激励荷载时程曲线进行研究，并分析了空隙大小对衬砌抗疲劳寿命的影响。肖明清等[6-7]提出了高速铁路双线隧道初期支护方案及衬砌设计参数。罗章波[8]提出了时速200 km/h双层集装箱铁路的复合式衬砌优化参数。陈建勋等[9]应用工程类比法对榆树沟隧道二次衬砌厚度进行优化设计，并给出二次衬砌厚度优化建议。杨昌贤[10]以结构强度和配筋率为约束条件，对二次衬砌的厚度和配筋进行优化。冯冀蒙等[11]利用室内试验，得到隧道承载力的变化规律，供隧道结构的全寿命设计对比参考。周建等[12]通过分析处理实测数据得到不同隧道断面压力随跨度和深度的变化情况，并结合经验公式探究其可靠程度。王长辉[13]研究了混凝土强度与二次衬砌耐久性之间的关系以及二次衬砌厚度对结构安全的影响。……