宋 锋

(中铁十九局集团轨道交通工程有限公司，北京 101300)

0 引 言

随着中国高铁建设的发展，越来越多的高铁隧道穿越红粘土、古土壤等弱胀缩性地层。在隧道开挖、地下水变动以及施工扰动等因素影响下，势必引起弱胀缩性隧道围岩胀缩作用，胀缩力作用于隧道仰拱，可能会引起仰拱底鼓病害，尤其在运营阶段表现的更为突出。仰拱不但是初期支护施作的最后环节，而且是支护结构形成的关键环节，对支护结构成环、平衡结构内力、控制围岩变形起到至关重要的作用[1]。因此，明确隧道底鼓病害的机理，形成针对该病害的控制措施显得尤为迫切。

学者们对隧道仰拱的影响因素及受力状态展开了许多有益的探索[1-2]。禚振礼通过有限元软件Midas对隧道过渡圆弧、仰拱厚度、仰拱施作时间等影响隧道仰拱受力状态的因素展开了系统研究[3]。王明年等采用模型试验分别对有无仰拱结构的2种方案进行研究，以明确仰拱结构在隧道工程中的作用机理[4]。时亚昕和王明年针对复杂地质条件的长大隧道施工变形问题开展了现场试验研究，指出了仰拱施工中应采用强度增长快受力变形小的干硬性混凝土[5]。吴晓辉针对陇东地区红黏土隧道围岩变形问题展开了系统性研究，发现控制仰拱变形应重视仰拱矢跨比和仰拱厚度的优化[6]。除了对仰拱的影响因素及受力状态研究之外，隧道仰拱施作方案的优化也受到了科研人员的重视。朱合华等通过数值模拟对隧道仰拱结构的施工时间进行了研究[7]；……