寒区公路隧道冻胀力荷载的分布形式和简化计算方法

作     者：黄继辉 夏才初 韩常领 李志厚 HUANG Jihui;XIA Caichu;HAN Changling;LI Zhihou

作者机构：同济大学地下建筑与工程系上海200092 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室上海200092 中交第一公路勘察设计研究院有限公司西安710075 云南省公路规划勘察设计院昆明650011 

基　　金：国家自然科学基金面上项目(41472248) 西部交通建设科技项目(2011 318490 1070) 西部交通建设科技项目(2011 318 799 740) 

出 版 物：《现代隧道技术》 (Modern Tunnelling Technology)

年 卷 期：2016年第53卷第5期

页      码：63-70,91页

摘      要：考虑同岩不均匀冻胀特性，文章采用数值法建模计算了不同冻土区曲墙式隧道的冻胀力，分析了埋深、衬砌形状对冻胀力量值的影响。结果表明：曲墙式隧道冻胀力包络图呈梨形，衬砌拱脚处的冻胀力最大，仰拱处的冻胀力最小；衬砌所受冻胀力随埋深增大而增大，季节冻土区工程冻土段和多年冻土区多年冻土段隧道埋深大于50m以及多年冻土区工程冻土段隧道埋深大于100m时，衬砌所受冻胀力随埋深增大基本保持不变。不同冻土区、相同级别同岩中，曲墙式衬砌和圆形衬砌所受冻胀力的比值为定值。据此对圆形隧道冻胀力解析解进行改进，得到了不同冻土区隧道冻胀力荷载的分布形式及简化计算方法，并计算了青沙山隧道的冻胀力荷载。冻胀力最大值计算结果与实测值的偏差在16％-33％之间，计算冻胀力包络曲线与实测情况在量值和分布特征上吻合良好。该方法不需要进行建模，比数值方法更加快捷，又考虑了埋深、衬砌形状对冻胀力的影响，弥补了解析解的不足，能够应用于寒区隧道冻胀力的计算，具有很强的实用性。

主 题 词：寒区隧道 冻胀力 不均匀冻胀 曲墙式衬砌 

学科分类：081406[081406] 08[工学] 0813[工学-化工与制药类] 0814[工学-地质类] 082301[082301] 0823[工学-农业工程类] 

D　O　I：10.13807/j.cnki.mtt.2016.05.010

馆 藏 号：203195692...