淺埋超大斷面扁平隧道復合式襯砌結構力學特性分析

金星亮，胡曦波，梁 斌

（1、中鐵隧道勘察設計研究院有限公司 廣州 511400；2、中鐵重慶地鐵建設指揮部 重慶 401120；3、河南科技大學土木工程學院 河南洛陽 471023）

0 引言

某工程為單拱四線地鐵隧道，斷面開挖面積約388 m2，為國內在建的最大斷面暗挖隧道，屬于超大斷面扁平隧道。國內超大斷面扁平隧道工程實例還較少，超大斷面扁平隧道襯砌結構受力復雜，需進一步研究［1-3］。

淺埋扁平超大斷面隧道由于其跨度大、扁平斷面形式，在施工過程中其力學特性較為特殊［3］。朱得華等人［4］通過有限元數值模擬并結合現場監測數據，對隧道的初期支護結構安全度進行了研究。馮文文等人［5］通過有限元數值分析軟件ANSYS 對襯砌結構內力進行了計算和分析，并計算出襯砌的強度安全系數，最后對襯砌厚度變化對安全系數和結構穩定性的影響進行了研究。彭文波等人［6］對大瑤山1號隧道下穿水庫段襯砌結構設計進行了研究，提出進行襯砌結構驗算時應考慮水壓力，分析了兩種不同狀態下襯砌的受力狀態。侯德彪［7］通過數值分析軟件FLAC，建立未采用襯砌與采用襯砌研究了隧道圍巖與襯砌結構變形規律。栗超等人［8］通過現場測試對砂卵石地層隧道襯砌結構力學特性進行研究。

本文采用有限元數值分析軟件對襯砌結構進行受力分析，并在工程現場隧道襯砌結構埋設土壓力盒以及鋼筋計，共布置8個測點，對襯砌結構脫模后的受力情況進行分析。通過有限元數值分析軟件，對襯砌結構彎距、軸力等力學指標進行分析。……