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作者:刘撞撞;王乐明;马志富;杨昊;王朋乐;李佳琪;于丽;
单位:中国铁路设计集团有限公司;西南交通大学土木工程学院;
摘要:沪渝蓉高铁崇太长江隧道面临超长距离、大断面、高水压、软弱地层及河床冲刷等工程难题,为确定盾构隧道衬砌结构方案,构建可较为真实反映多工况下盾构隧道单/双层衬砌结构力学性能的数值计算模型,从隧道结构安全性、整体稳定性、防水及防火性能等方面对单/双层衬砌结构设计方案开展对比研究。结果表明:相对于单层衬砌结构,双层衬砌内衬可分担河床冲刷工况管片所承担的荷载,管片横向内力最大减小12%,相对河床冲刷前径向最大变形降低约13%,隧道纵向最大上隆变形减小41%,纵向差异沉降降低52%;火灾环境下内衬可使管片结构最大应力降低51%,结构最大变形减小14%,并防止管片混凝土高温剥落,限制管片接缝张开变形,保障隧道结构防火安全性与防水性能;复合式与叠合式双层衬砌结构在水土荷载变化工况下的隧道结构力学性能差异较小,在抵抗地震及应对隧道洞内温度变化方面,复合式双层衬砌结构具有明显优势。综合考虑设置内衬在提高隧道结构强度、纵向刚度、整体稳定性、防火及防水性能等方面的综合效益,推荐崇太长江隧道采用复合式双层衬砌结构。
关键词:铁路隧道;;高速铁路;;水下盾构隧道;;衬砌结构;;力学性能;;河床冲刷;;火灾
基金资助:中国国家铁路集团有限公司科技研究开发计划项目(K2022G057);; 中国铁路设计集团有限公司科技开发课题(2022A02480007)