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交通运输工程学报
JOURNAL OF TRAFFIC AND TRANSPORTATION ENGINEERING
2006 Vol.6 No.3 P.68-72

数字化期刊

公路隧道二次衬砌厚度的优化

陈建勋  李建安 

摘 要:应用工程类比法对榆树沟隧道二次衬砌厚度进行了优化设计,选取了Ⅱ类围岩浅埋、Ⅲ类围岩及Ⅳ类围岩三种不同的复合式衬砌结构类型,对隧道开挖后围岩和初期支护的力学状态采用FLAC软件进行了模拟计算,对二次衬砌的力学状态采用ANSYS软件进行了分析.结果表明三种衬砌结构类型的二次衬砌内力都较小,最大轴力为165 kN,最大弯矩为-15.97 kN·m,且都发生在Ⅱ类浅埋断面,二次衬砌的安全系数较大;衬砌周边位移最大的是Ⅱ类围岩浅埋,其洞周位移最大值(18 mm)发生在拱脚处,边墙围岩收敛较小,且围岩越好,周边位移越小;现场监控量测的净空收敛数值均远小于允许收敛值,二次衬砌接触压力的量测值均远小于规范计算值.可见,二次衬砌工作状态良好,安全储备较大,减薄二次衬砌厚度的隧道结构是安全的.
关键词:隧道工程;公路隧道;二次衬砌;厚度优化;数值计算;监控量测
分类号:U455.91 文献标识码:A

文章编号:1671-1637(2006)03-0068-05

Secondary lining thickness optimization of road tunnel

Chen Jian-xun  Li Jian-an 

基金项目:交通部行业联合攻关项目(2002 353 313 01)
作者简介:陈建勋(1969- ),男,陕西韩城人,长安大学副教授,北京交通大学工学博士研究生,从事公路隧道工程研究.
作者单位:陈建勋(北京交通大学,土木建筑工程学院,北京,100044;长安大学,桥梁与隧道陕西省重点实验室,陕西,西安,710064) 
     李建安(陕西省交通厅公路隧道建设管理中心,陕西,西安,710068) 

参考文献:

[1]JTJ 026-90,公路隧道设计规范[S].
[2]JTJ 024-94,公路隧道施工技术规范[S].
[3]关宝树.隧道工程施工要点集[M].北京:人民交通出版社,2003.
[4]胡庆安,夏永旭,王文正,等.双连拱隧道施工过程的三维数值模拟[J].长安大学学报:自然科学版,2005,25(1):48-50.Hu Qing-an,Xia Yong-xu,Wang Wen-zheng,et al.3-D numerical simulation on double-arch tunnel's construction process[J].Journal of Chang'an University:Natural Science Edition,2005,25(1):48-50.(in Chinese)
[5]徐庆元,周小林,杨晓宇.桥上无缝线路附加力计算模型[J].交通运输工程学报,2004,4(1):25-28.Xu Qing-yuan,Zhou Xiao-lin,Yang Xiao-yu.Computation model of additional longitudinal forces of continuously welded rails on bridges[J].Journal of Traffic and Transportation Engineering,2004,4(1):25-28.(in Chinese)
[6]王建宇.隧道工程监测和信息化设计原理[M].北京:中国铁道出版社,1990.
[7]肖林萍,赵玉光,李永树.单拱大跨隧道信息化施工监控量测技术研究[J].中国公路学报,2005,18(4):62-66.Xiao Lin-ping,Zhao Yu-guang,Li Yong-shu.Research on field monitor measuring techniques in informational construction of single arch long-span tunnel[J].China Journal of Highway and Transport,2005,18(4):62-66.(in Chinese)
[8]王梦恕.大瑶山隧道[M].广州:广东科技出版社,1994.
[9]徐干成.地下工程支护结构[M].北京:中国水利水电出版社,2002.
[10]赵占厂,谢永利,杨晓华,等.黄土公路隧道衬砌受力特性测试研究[J].中国公路学报,2004,17(1):66-69.Zhao Zhan-chang,Xie Yong-li,Yang Xiao-hua,et al.Observation research on the mechanical characteristic of highway tunnel lining in loess[J].China Journal of Highway and Transport,2004,17 (1):66-69.(in Chinese)
[11]秦皇岛市公路工程建设管理处,河北省公路管理局,长安大学.公路隧道支护衬砌参数优化的研究[R].西安:长安大学,2003.
[12]吴波,高波,索晓明,等.城市地铁小间距隧道施工性态的力学模拟与分析[J].中国公路学报,2005,18(3):84-89.Wu Bo,Gao Bo,Suo Xiao-ming,et al.Mechanical simulation and analysis of construction behavior of urban metro tunneling with small interval[J].China Journal of Highway and Transport,2005,18(3):84-89.(in Chinese)
[13]肖林萍,赵玉光,李永树.单拱大跨隧道信息化施工监控量测技术研究[J].中国公路学报,2005,18(4):62-65.Xiao Lin-ping,Zhao Yu-guang,Li Yong-shu.Research on field monitor measuring techniques in informational construction of single arch long-span tunnel[J].China Journal of Highway and Transport,2005,18(4):62-65.(in Chinese)

收稿日期:2006年1月13日

出版日期:2006年9月30日