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铁道标准设计2025年第02期:挤压性大变形隧道橡塑海绵缓冲层变形释能效应研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:匡亮;朱建林;陶伟明;刘志强;吴剑;唐思聪;周路军;齐春;

单位:中铁二院工程集团有限责任公司;中铁西南科学研究院有限公司;

摘要:为探究橡塑海绵缓冲层在挤压性大变形隧道让压支护中的适用性,采用室内试验、数值模拟、现场测试等手段开展橡塑海绵缓冲层的释能效能研究。主要结论包括:(1)橡塑海绵的单轴压缩试验表明,橡塑海绵受力和变形满足线性关系,当橡塑海绵压缩比达到70%时,材料尚未发生破坏,橡塑海绵的压缩变形性能和强度性能均良好,可作为缓冲层设置于挤压大变形隧道各层支护结构之间;(2)数值模拟结果表明,相较于40 cm厚衬砌无缓冲层支护体系和50 cm厚衬砌无缓冲层支护体系,40 cm厚衬砌+10 cm厚缓冲层支护体系对应的围岩拱顶沉降量分别增加7.23%、14.50%,仰拱隆起量分别增加8.86%、17.01%,第三主应力最大值分别降低53.35%和49.86%;(3)兰渝铁路木寨岭隧道大变形段有无缓冲层段受力测试对比试验表明,相较于无缓冲层支护体系,有缓冲层支护体系的支护接触压力、钢筋应力、混凝土应力分别降低55.7%、69.5%、60.9%。综上所述,橡塑海绵缓冲层具有较显著的释能效用,可提升支护体系的受力安全性,可作为一种让压支护手段在挤压性大变形隧道进行应用。

关键词:铁路隧道;;挤压性大变形;;让压支护;;缓冲层;;橡塑海绵;;释能效果

基金资助:中国中铁股份有限公司科技研究开发计划课题(01-重大-01)