海底隧道不同防排水条件下衬砌结构开裂情况研究

海底隧道不同防排水条件下衬砌结构开裂情况研究第12卷第4期2015年8月铁道科学与工程学报JournalofRailwayScienceandEngineeringVolume12Number4August2015海底隧道不同防排水条件下衬砌结构开裂情况研究雷波。漆泰岳，王睿，陈小雨(1．西南交通大学土木工程学院，四川成都610031；2．交通隧道工程教育部重点实验室，四川成都610031)摘要：海底隧道不同围岩级别所采用的防排水方式不同。I、Ⅱ级围岩采用限量排导的防排水方案，Ⅳ、V级较差围岩地段衬砌结构采用全封闭防排水方案。基于扩展有限元法，以厦门海底隧道为例，针对海底隧道不同防排水条件下的衬砌结构开裂情况进行研究，为今后其他高水压水下隧道设计和海底隧道的病害原因分析提供一定的参考价值。研究表明：采用堵水限排的条件下Ⅱ级围岩的衬砌结构未发生衬砌结构开裂，结构设计合理；而采用全封闭防排水结构的V级围岩的衬砌结构在低水压条件下拱脚外侧发生纵向开裂，而在高水压条件下衬砌拱脚会同时出现纵向裂缝和压溃破坏。鉴于目前隧道结构开裂主要以环向裂缝为主，且主要集中于拱墙以上部位，所以高水压并不是厦门海底隧道衬砌开裂的主要原因。关键词：海底隧道；衬砌结构开裂；高水压；扩展有限元法；堵水限排；全封堵中图分类号：U459．5文献标志码：A文章编号：1672—7029(2015)04—0859—07StudyontheliningcrackofsubseatunnelinthediferentconditionsofwaterproofanddrainageLEIBo，QITaiyue，WANGRui，CHENXiaoyu，(1．SchoolofCivilEngineering，SouthwestJiaotongUniversity，Chengdu610031，China；2．MOEKeyLaboratoryofTransportationTunnelEngineering，MinistryofEducation，Chengdu610031，China)Abstract：Thewaterproofanddrainagewayarenotalwayssimilartoeachotherinthedifferentlevelofsurround—ingrockofsubseatunnel，am