不同围岩条件对隧道衬砌应力影响分析

耿弈， 张文博， 唐刚， 贺壮壮

（中交二公局第四工程有限公司，广东 深圳 518107）

0 引言

水工隧洞混凝土的裂缝问题是一个常见且难以解决的实际工程问题。混凝土结构产生裂缝通常是诸多因素联合作用下结果，水工混凝土结构的裂缝主要包括非荷载裂缝和荷载裂缝，而混凝土质量差、水泥水化热温升、碱骨料反应、干缩、温度、钢筋腐蚀、荷载、地基变形等因素通常是引起这些裂缝的原因［1］。对于城门洞型的水工隧洞，虽然裂缝成因较多，但裂缝多是在拱顶、拱腰和边墙的中间部位等位置产生，衬砌结构产生各种形式的裂缝，可分为不规则裂缝、斜裂缝、纵向裂缝、环向裂缝等。由于剪切、结构的变形差异等原因通常会引起环向裂缝、斜裂缝；收缩变形、施工工艺不当导致混凝土质量差、混凝土温度应力等原因大都产生不规则裂缝；然而纵向裂缝的成因复杂，其产生有许多影响因素，从其规律分析，在深埋隧道中，纵向裂缝主要由应力变化引起［2，3］。

由于隧道衬砌结构后施工回填不密实或地下水渗透冲蚀通常会引起衬砌背后围岩松散甚至空洞，由此造成围岩侧向抗力系数减小或侧向压力变大，经验认为衬砌背后围岩松散甚至空洞或回填不密实是对隧洞稳定性影响最大的主要原因之一，导致隧道建成后，出现不同程度的病害［4］。因此，研究衬砌结构背后围岩松散或回填不密实对隧道的安全围护具有重大意义。

为研究不同的围岩条件如……