黄 玲，陈飞昕

（1.广东省建筑科学研究院集团股份有限公司，广东 广州 510500；2.广东技术师范学院机电学院，广东 广州 510665）

衬砌背后含水空洞对隧道结构安全的影响分析

黄 玲1，陈飞昕2

（1.广东省建筑科学研究院集团股份有限公司，广东 广州 510500；2.广东技术师范学院机电学院，广东 广州 510665）

衬砌背后含水空洞的存在对隧道结构的受力状态影响更为复杂，直接影响工程安全性.以某分离式六车道高速公路隧道为例，采用 MIDAS/GTS有限元软件，建立衬砌背后含水空洞的荷载结构模型，分别对拱顶、拱肩和拱腰处不同范围含水空洞的隧道断面结构安全状况进行计算分析.计算结果表明：隧道衬砌在无空洞时有最大的结构安全系数；拱顶含水空洞对衬砌结构安全状况影响最大，拱肩次之，拱腰最小；当衬砌背后含水空洞范围大于 10°时，隧道结构的安全储备将明显下降.

公路隧道；衬砌；含水空洞；安全系数

0 引言

目前，我国正处于铁路隧道和公路隧道的高速建设阶段.由于隧道断面设计尺寸的多样、地质条件的复杂、施工方法差异及隧道维护管理等因素，引起隧道结构内部的缺陷，进而影响隧道结构的整体稳定性［1］.隧道结构内部缺陷主要体现在衬砌背后空洞、衬砌强度及厚度不足等问题上［2］.其中，衬砌背后空洞是隧道最常见的病害之一［2-3］.当衬砌背后存在空洞时，该衬砌由于受不均匀荷载影响，往往伴随着不同程度的结构开裂现象，而充水空洞处还将出现渗漏……