运营公路隧道病害对衬砌结构安全性的影响

作     者：李彬 雷明锋 李文华 LI Bin;LEI Ming-feng;LI Wen-hua

作者机构：长沙理工大学校办产业处湖南长沙410076 中南大学土木工程学院湖南长沙410075 

出 版 物：《铁道科学与工程学报》 (Journal of Railway Science and Engineering)

年 卷 期：2011年第8卷第5期

页      面：40-45页

学科分类：081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家重点基础研究发展计划资助项目(973:2011CB013802) 铁道部科技研究开发计划重大课题(2009G005-E2008G025-C) 湖南省研究生创新基金项目(CX2010B094) 

主　　题：公路隧道 结构病害 材料劣化 厚度不足 背后脱空 安全性影响 

摘      要：针对常见的隧道混凝土材料劣化、衬砌厚度不足及背后脱空3类病害,基于荷载-结构平面分析模型,通过设置不同病害程度等级,分析运营公路隧道病害对衬砌结构的安全性影响规律。研究结果认为:(1)衬砌结构截面最小安全系数随混凝土材料劣化呈同比例线性下降,以发生劣化的局部位置最为显著;(2)衬砌结构厚度不足直接降低了结构截面刚度,欠厚部位安全性能随之下降;(3)衬砌背后脱空改变了结构受力和变形模式,对结构的安全性能影响最大,特别是当脱空范围大于2 m时,在围岩荷载作用下,衬砌结构将很快出现开裂、剥落等严重结构型病害,直至完全丧失承载能力或退出正常使用状态。