背后空洞对拱架支护性能影响研究

李元振¹，刘海涛²，李志国¹，杨秀章¹，李为腾¹

1. 山东科技大学山东省土木工程防灾减灾重点实验室2. 中铁二十三局集团第一工程有限公司

摘 要：拱架背后空洞会对拱架发挥支护性能产生重要影响,通过拱架背后空洞及拱顶、拱肩、边墙存在空洞的数值试验,对比分析了不同方案的拱架失效模式、应力、变形及围岩力学响应差异。结果表明:拱架背后空洞改变了拱架的整体受力,使得拱架局部出现明显的应力集中现象,导致拱架整体受力不均衡,更容易发生失稳破坏;与无超挖模型相比,拱顶、拱肩以及边墙超挖模型的试验荷载分别降低了0.21%、0.52%和3.11%,拱顶、拱肩以及边墙超挖模型的竖向位移分别升高了5.27%、45.97%和20.90%。

关键词：隧道;拱架;空洞;支护性能;数值模拟;