黄 杰，师亚龙，刘志强

(1.四川交通职业技术学院，四川 成都 611130；2.中铁西南科学研究院有限公司，四川 成都 611731)

冻胀力作用下土质隧道衬砌内力影响因素敏感度分析

黄 杰1，师亚龙2，刘志强2

(1.四川交通职业技术学院，四川 成都 611130；2.中铁西南科学研究院有限公司，四川 成都 611731)

运用有限元数值模拟，计算分析了隧道衬砌内力(弯矩、轴力、最大拉应力)对土体冻胀率、冻结圈厚度、衬砌厚度、围岩弹模的敏感度。研究表明：隧道衬砌弯矩、轴力及拉应力对围岩自由冻胀率均敏感；隧道衬砌轴力、拉应力对围岩弹模敏感，而隧道衬砌弯矩对围岩弹模的敏感度较小；隧道衬砌内力受冻结圈深度影响较为明显，而衬砌厚度对衬砌内力影响相对最弱。建议对于季节性冻土区隧道设置保温隔热层及在衬砌背后一定范围内的注浆。

隧道工程；冻胀力；土质隧道；影响因素；敏感度

我国西部地区地形、地质构造条件复杂，随着我国交通网的不断完善，一批跨越季节性冻土区域与多年冻土区域的隧道不断涌现。然而在这些区域修建构筑物，首先应解决的是结构物冻胀问题，对于隧道结构则应避免围岩冻胀或融沉，使隧道衬砌结构开裂，影响其寿命[1-2]。

笔者主要讨论冻胀力作用对隧道衬砌结构内力的影响。影响隧道冻胀力的主要因素有：围岩自由冻胀率、冻结圈深度、衬砌厚度及围岩弹模。为此笔者借助于敏感度分析讨论这4种因素对隧道衬砌内力的影响。敏感性分析作为系统分析中研究系统稳定性的重要方法，其引入到岩土工程领域并得到了广泛应用。……