公路隧道圍巖壓力統(tǒng)計規(guī)律及襯砌結構可靠性分析.pdf

1、隧道工程中存在的諸多不確定性使人們對傳統(tǒng)以安全系數保證結構可靠性的方法產生了質疑，工程實際的不確定性與計算技術的準確性產生了矛盾，可能使襯砌結構設計偏離實際。為了深入了解公路隧道圍巖壓力與襯砌結構作用機理，合理評價特定隧道襯砌結構可靠性，本文以邢汾高速邢臺段為依托，分析了圍巖壓力統(tǒng)計特點、圍巖壓力時空分布規(guī)律，以圍巖壓力實測值為襯砌結構荷載之一，以正常使用極限狀態(tài)為判斷結構是否失效的標準，采用荷載結構法對襯砌結構進行確定性數值分析，采用

2、蒙特卡羅法和響應面法對襯砌結構進行可靠性分析，同時將確定性數值分析和基于參數隨機性的非確定性數值分析進行了對比。主要取得以下成果：
　　(1)總體而言，隨著圍巖級別的增加，圍巖壓力實測值呈增大的趨勢。圍巖壓力實測值總體分布范圍大致在0～1.6MPa,一般來講實測圍巖壓力值很少小于20kPa，也很少大于720kPa；圍巖壓力實測值近似表現為“快速增長—緩慢增長—基本穩(wěn)定—有所波動”的增長模式，波動情況受工程擾動影響較大；圍巖壓力沿開

3、挖輪廓線的分布具有一定的隨機性和相當的不均勻性，在拱肩位置往往有著相當的圍巖壓力。
　　(2)從確定性數值分析來看，黃巖子出口右幅YK80+383斷面(Ⅳ級)襯砌結構最危險的部位在拱肩，寨子溝隧道進口左幅ZK76+262斷面(Ⅴ級)最危險的部位在仰拱與拱腳的交接處，其次是拱肩。對襯砌結構影響最大的是截面彎矩，軸力有利于緩和彎矩引起的截面表面受拉破壞，故也對二襯結構的穩(wěn)定起了一定的作用。
　　(3)從非確定數值分析來看，與確定