复杂地质条件下隧道二次衬砌开裂原因分析——以龙塘隧道为例

"龙塘隧道出口段二次衬砌开裂原因探究" 本文主要探讨了龙塘隧道出口段二次衬砌开裂的原因，这是一个涉及到隧道工程、地质条件和结构稳定性的重要问题。龙塘隧道左洞在复杂地质环境下出现了二衬结构的开裂现象，这可能对隧道的安全性和耐久性构成威胁。作者通过对左洞ZK58+795断面的变形监测数据分析，并采用有限元数值模拟方法，揭示了衬砌开裂的主要原因。 首先，研究指出隧道左洞的围岩塑性圈厚度约为2米，这意味着在隧道内存在一定的塑性变形区域。当这个区域受到荷载时，可能导致结构的不稳定。在结构受力方面，最大弯矩1.15973 tonf·m（相当于115.973 kN·m）出现在拱顶位置，而最大轴力1118.690 tonf（111.869 kN）则出现在左侧拱腰，这表明拱顶和侧壁承受了较大的应力。 其次，隧道出口段地形和地质条件的不对称是导致衬砌开裂的一个关键因素。这种不对称使得支护结构承受偏压荷载，进而引发局部应力集中。当这些应力超过衬砌材料的允许强度时，就会导致开裂的发生。 此外，施工过程中的质量控制也是不可忽视的因素。如果混凝土捣实质量不佳或后期保养不足，都可能为裂缝的形成提供条件。混凝土的拉伸屈服破坏可能是由于施工过程中这些环节的缺陷造成的。 关键词涵盖了小净距隧道、偏压、监控量测和数值模拟，表明该研究不仅关注了隧道结构本身，还考虑了施工过程中的动态监测和数值分析方法的应用，以全面理解衬砌开裂的原因。 龙塘隧道左洞的二次衬砌开裂是多因素共同作用的结果，包括地质条件、结构设计、施工质量以及后期维护。这些因素的综合分析对于预防和处理类似隧道工程问题具有重要的指导意义，同时对提升隧道建设的安全性和耐久性提供了理论支持。