岩溶隧道衬砌疏水型箱式隧底结构研究

摘要

近年来,黔桂、广昆、沪昆等铁路隧道运营期间发生了若干起边墙开裂、仰拱隆起、无砟道床变形等水害事件,直接影响着衬砌、轨道等结构的正常使用功能及耐久性能,严重的病害则直接威胁着铁路隧道特别是高速铁路隧道的正常运营安全。为有效降低复杂岩溶地区隧道工程的水害风险,通过调研目前铁路隧道主要水害类型,分析现行衬砌排水系统存在的问题,提出一种适用于岩溶隧道的新型衬砌结构,通过建立有限元模型,对衬砌结构受力进行对比分析。主要结论如下:(1)研究提出的“疏水型箱式隧底衬砌”,具有“隧底开挖施工方便、不良地质适宜性强、排泄路径直接、隧底泄水快、排水断面自由度高、泄水能力强”等特点,能充分满足复杂岩溶隧道受力及排水的需求;(2)同现行仰拱型衬砌结构相比,在不增加结构厚度及配筋的基础上,疏水型箱式隧底衬砌结构受力更为均衡。