膨脹土隧道襯砌膨脹力數(shù)值模擬研究.pdf

1、膨脹土是一種多裂隙并具有顯著脹縮性的地質(zhì)體。膨脹性巖土的反復遇水膨脹、失水收縮，對隧道工程造成極為嚴重的后果。因此必須通過研究得到隧道穿越膨脹土時的作用機理，以及在膨脹時應力重分布的規(guī)律，找出相應的對策，從而指導膨脹土隧道結構的設計和施工。 本文結合鐵道部第二設計院項目“膨脹土隧道結構設計與施工方法研究”，主要進行分布于隧道周圍的膨脹土吸水膨脹后對襯砌作用的數(shù)值模擬研究。首先介紹了膨脹土的脹縮原因及機理，膨脹土隧道的計算方法；并

2、介紹了膨脹土圍巖的基本特性、膨脹土隧道的常見病害及防治措施。然后通過有限元數(shù)值模擬，分析了隧道開挖后，周圍膨脹土吸水膨脹對隧道襯砌、錨桿的作用，得出不同情況下的襯砌內(nèi)力和地表位移及洞周位移的分布規(guī)律，得出以下結論： (1)隧道襯砌內(nèi)力與埋深、膨脹率和膨脹圈厚度有關。其中膨脹因素對襯砌內(nèi)力的影響十分顯著，而埋深因素影響較小。 (2)就某一根錨桿來說，膨脹前后最大軸力均出現(xiàn)在錨桿與襯砌連接處，錨桿軸力沿錨桿軸向自內(nèi)向外遞減。