斜洞衬砌荷载分布规律及内力分析.pdfVIP

第44卷第3期山西建筑Vol.44No.3

•162•2018年1月SHANXIARCHITECTUREJan.2018

文章编号：1009-6825(2018)03-0162-02

斜洞衬砌荷载分布规律及内力分析

刘晓盼1台航迪2康迎宾1

(1.华北水利水电大学水利学院，河南郑州450000;2.黄河水利勘测规划设计有限公司工程设计院，河南郑州450003)

摘要:对于长水工隧洞，为加快工期，常采用施工平洞或斜洞等施工支洞，以增加施工作业面，加快施工进度。针对工程中斜洞

的运用,依据相关规范，分析其在超浅埋、浅埋以及深埋条件下的荷载分布规律;并根据新奥法理论,对斜洞支护的二衬分别进行

荷载不折减及荷载折减的有限元分析，分析结果显示两种情况下二衬内力有明显变化，经过复核计算表明按规范中选用二衬折减

满足实际工程应用。

关键词:斜洞，二次衬砌，荷载分担比

中图分类号:U455.91文献标识码:A

〇引言2)深埋隧道衬砌荷载计算方法:

长输水隧洞，为满足施工要求,常在隧洞中部适当位置增设

施工支洞（平洞或斜洞），增加施工作业面，加快施工进度。当前，

新奥法是我国隧洞设计与施工的主要方法,其支护形式多采用复其中,〇为宽度影响系数,c〇=l+i(S-5);S为隧洞宽度,m;

合式衬砌。目前，对二次衬砌的设计，暂时还没有一个完整而又《为S每增减1m时的围岩压力增减率，当S5m时，取i=0.2;

统一的设计准则。究其原因，是对二次衬砌基本功能和作用机理当S5m时，取^=0.1。

的看法不同。由于认识的不统一性,对复合式衬砌中初期支护与2.2深、浅埋隧道分界深度

二次衬砲的荷载分配比例关系缺乏深人的研究[1]。根据TB10003—2005铁路隧道设计规范相关规定:以2.5倍

基于此，对于斜洞承受的荷载情况，依据《铁路隧道设计规A(深埋隧道垂直荷载计算高度）作为深浅埋的分界，围岩计算压

范》，研究其衬砲在超浅埋、浅埋及深埋条件下的荷载变化规律。力高度由式(2)得：

根据新奥法理论，对斜洞支护的二衬分别进行了荷载不折减及荷=0.45x2s_1w=0.45x25_1x1.21=8.71m。

载折减的有限元分析，研究二次衬砌设计的合理性。其中,〇为宽度影响系数,〇=l+i(S-5)=1+0.l(7.1-5)=

1工程概况1.21为围岩级别，为V级围岩。

某工程长距离输水隧洞，（6+150~9+850)段为长3.7km斜洞深浅埋分界深度，即：

土洞。2号施工斜洞位于隧洞的6+600东北侧,洞底前25m坡丑分界=2.5/i=21•78m〇

度为1:11.224,在斜洞和主洞交叉位置DES2#0+295.00桩号后其中为深浅、埋斜洞分界深度，m;/i为围岩计算压力高度。

采用平坡,其他段（DES2#0+025.00~DES2#0+295.00)洞底坡据此，ft=8.7lmt，f分界=2_5/j=2l.78m，即当埋深小于8.71m