膨胀力对运营期间隧道二次衬砌结构影响研究

摘要

针对膨胀岩吸水膨胀的特殊工程性质,以运营期间隧道工程为背景,利用ANSYS有限元软件对未膨胀、弱、中、强膨胀工况下隧道二次衬砌的受力进行分析。结果表明:原设计断面不同膨胀力工况作用下,膨胀范围1m时,不同级别的膨胀力均导致二次衬砌安全系数降低,同时使二次衬砌典型截面出现不同程度开裂,必须通过加大注浆范围,且同时提高二衬的配筋率才能保证二次衬砌的安全;对原设计断面进行优化后,在相同膨胀级别及相同注浆加固条件下,支护结构可承受更大的膨胀范围,同时二次衬砌的裂缝宽度变小,二次衬砌在膨胀作用下的安全性大大提高,配筋率也得到有效控制。