采用泡沫轻质土对高填明洞二次回填的结构受力特性研究

作     者：李明 严松宏 李盛 马玉春 赵录学 张振琼 LI Ming;YAN Songhong;LI Sheng;MA Yuchun;ZHAO Luxue;ZHANG Zhenqiong

作者机构：兰州交通大学土木工程学院甘肃兰州730070 兰州铁道设计院有限公司甘肃兰州730000 中国铁路兰州局集团有限公司兰州工程建设指挥部甘肃兰州730000 

出 版 物：《铁道学报》 (Journal of the China Railway Society)

年 卷 期：2022年第44卷第2期

页      面：135-142页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 0903[农学-农业资源与环境] 0837[工学-安全科学与工程] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：国家自然科学基金(51668036 51868041)。 

主　　题：高填明洞 二次回填 泡沫轻质土 数值分析 监控量测 

摘      要：以西部某地区铁路高填明洞二次回填实际工程为依托,采用泡沫轻质土作为回填材料,按等质量置换原则进行二次回填,通过数值模拟确定合理泡沫土回填范围和开挖置换深度,结果表明:利用轻质泡沫土对既有高填明洞顶部按照等质量置换原则在一定范围和开挖置换深度下进行二次回填,其结构位移、应力、安全系数均能满足要求。开挖回填轻质泡沫土范围越大,下挖置换深度越小,竖向位移值越小。泡沫土回填范围角度0°、30°且下挖置换深度较大时,拱顶和墙脚位移超过允许值,此时会影响隧道结构的安全性。各种情况组合计算下,泡沫土回填范围角度45°,下挖置换深度4 m时,衬砌仰拱拉应力达到最小值,墙脚和仰拱安全系数达到最大值。综合考虑结构受力安全性、合理性及工程经济性,确定泡沫土合理回填范围角度为45°,合理下挖置换深度为4 m,现场实际以此进行开挖回填,实测拱顶沉降、结构上浮、水平位移均未超过容许位移值,且由于土拱效应小于计算值。