黄土公路隧道衬砌开裂分析

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1、第27卷第1期长安大学学报(自然科学版)Vol.27No.12007年1月JournalofChangpanUniversity(NaturalScienceEdition)Jan.2007文章编号:167128879(2007)0120045205黄土公路隧道衬砌开裂分析112来弘鹏,杨晓华,林永贵(1.长安大学桥梁与隧道陕西省重点实验室,陕西西安710064;2.广州市市政工程设计研究院,广东广州510060)摘要:衬砌开裂是黄土公路隧道普遍存在的病害。为了预防和处治衬砌开裂,保证黄土隧道结

2、构的长期稳定性,针对甘肃省榆中县新庄岭黄土公路隧道衬砌开裂的病害特征,运用数值仿真、实测等手段分析了病害产生的机理和原因。结果表明,黄土浸水导致土体强度降低、变形增大,从而增大了围岩塑性区范围和变形压力,恶化了衬砌结构受力状况,使衬砌结构拱顶内侧及拱脚外侧被拉裂,进而使拱脚内侧被压裂。根据隧道病害状况,提出了采用环氧树脂嵌补及凿槽嵌入钢拱架法处治衬砌开裂的建议,为分析和处治黄土公路隧道衬砌开裂提供了依据。关键词:隧道工程;黄土;公路隧道;衬砌开裂;处治措施中图分类号:U456.31文献标志码:A

3、Analysisonliningcracksofhighwaytunnelinloessarea112LAIHong2peng,YANGXiao2hua,LINYong2gui(1.KeyLaboratoryforBridgeandTunnelofShaanxiProvince,ChangpanUniversity,Xipan710064,Shaanxi,China;2.GuangzhouMunicipalEngineeringDesignandResearchInstitute,Guangzh

4、ou510060,Guangdong,China)Abstract:Theliningcracksarewidespreaddiseasesofhighwaytunnelintheloess.Inordertopreventtheliningcracksandensurethesafetyofhighwaytunnels,basedonthediseasecharacteristicofliningcracksonXinzhuanglinghighwaytunnelinloess,thedeve

5、lopingmechanismandreasonofliningcracksareanalyzedthroughnumericalsimulationandfieldobservation.Theresultsdemonstratethatwaterin2filtrationcanleadtothedecreaseofsoilstrengthandtheincreaseofsoildeformation,sotherockplasticareaanddeformationpressurearei

6、ncreased,themechanicalcharacteristiconliningisdeteriorated,thecracksoccureoninsideofarchtopandoutsideofarchfootbyovertension,thecracksoccureoninsideofarchfootbyoverpressure.Consideringtheactualdiseaseofthetunnel,theliningcracksshouldbemaintainedbyres

7、inandlatticegirderimplanting.Theresultsprovideatheorybasisfortreatingthesediseasesinloesshighwaytunnel.3tabs,10figs,10refs.Keywords:tunnelengineering;loess;highwaytunnel;liningcracks;treatingmeasurement设迅速发展,黄土地区公路隧道不断增加。而黄土0引言形成时代相对较晚,其物理力学性质相对较差,加之

8、随着西部大开发战略的实施,黄土地区交通建黄土地区的地形地貌、水文地质、气候等条件比较复收稿日期:2005209210基金项目:国家西部交通建设科技项目(200131800021)作者简介:来弘鹏(19792),男,山西平遥人,博士研究生,E2mail:laihp168@sina.com。46长安大学学报(自然科学版)2007年杂,导致黄土地区隧道修筑与运营过程中病害较多,10cm。裂缝统计结果见图1～图2。部分隧道甚至使用几年就出现了比较严重的隧道病害,如衬砌裂损、隧道渗漏水、基底下沉和底鼓等。