为 了对 隧道 钢 纤 维混凝 土单层 衬砌 作 出安 全性评 价 ，使 用卧 式加载 系统对钢 纤 维混凝 土衬 砌模 型 进行 了室 内试验 。在 保持 平 面应 变的 情 况下 ，对 隧道 衬砌 模 型 进行 垂 直 方 向和 侧 向加 载 以模 拟 隧道 实 际 受力状 态 ；同时利 用 FLAC3D软件 建 立 了隧道数 值模 型 。通 过模 型试 验和数 值 模拟 对 特 定 隧道 断 面 钢 纤维混 凝土 单层衬 砌 的安 全性进 行 了评 价 。模 型 试验 及 数值 模 拟 分析 结果 表 明 ，在 设 计 荷 载 作 用下 对 于衬 砌 各特 殊验 算截 面 ，试 验 结果与 数值模 拟 所得 安 全 系数 相 差 不 大。模 型 试 验 与数 值 模 拟 相 互验 证 ，将 二 者相 结合是 一种 评价 隧道 衬砌 结 构安 全性 的较 为可 靠的 方法 。 关键 词 ：钢 纤维混凝 土 单层 衬砌 数 值 分析 模 型试验 有 限差分 方 法 安 全性评 价 中 图分 类 号 ：U451 ．4 文 献标识 码 ：A DOI：10．3969／j．issn．1003—1995．2014．06．22 1 工 程 背 景 钢纤 维混 凝 土主要 成分 为水 泥 、粗骨 料 、细骨料 以 及 杂乱 分布 的钢 纤 维 。与 普 通 混凝 土相 比 ，钢纤 维 混 凝土 具有 较 高的抗 拉 强 度 和 较好 的弯 曲韧 性 ，能够 消 除洞 室 开挖后 围岩表 面 凸 凹不 平 而带 来 的应 力 集 中 ， 改善 围岩力学 性 能 ，有 效控 制 围岩 的过度 变形 u。。 模 型 试 验 是 一 种 研 究 隧 道 工 程 问 题 的 重 要 手 段 。根据 相 似 比原 理 对 实 际 复 杂 问题 进 行 简 化 ， 在 室 内通过 人工 加 载的方 法判 定真 型在 不 同荷 载时 的 安 全性 。此 外 ，数值模 拟 也是 一种 重要 的分 析方 法 ，目 前 已有 许 多学者 对 隧道进 行 数值 模 拟 … 。本文 通 过 室 内试 验 与数值 分 析相 结 合 的方 法 ，对 隧 道 钢 纤 维混 凝土单 层 衬砌 的安 全性作 出 了评 价 。 某 拟 建 电力 隧道 ，隧道 拱 顶 最 大埋 深 12131，围岩 等级 V级 ，由 于 受 到 场 地 限 制 拟 采 用 暗 挖 法 施 工 。 支护 结 构 拟 采用 强 度 等级 为 C30的 喷 射 钢 纤 维 混 凝 土 单 层 衬 砌 ，衬 砌 厚 度 30 cm。 隧 道 开 挖 高 度 H。=5．1m，开 挖 宽 度 B，=6．2m。 设 计 断 面 如 图 1 所 示 图 1 隧 道 设 计 断 面 (单 位 ：min) 2 模型试验 2．1 试 验材 料 试 验材 料配 合 比数据 见表 1，水 灰 比 W／C=0．65。 试 验原 材料 ：P．O42．5R普通 硅酸 盐水 泥 ；92U硅粉 ，细 度 9．6％ ；I级 粉 煤 灰 ；5～l0mm 碎 石 ，级 配 合 理 ；机 制 砂 细 度 模 数 2．6，石 粉 含 量 13．4％ ，最 大 粒 径 为 5mm；高 强 钢 丝 型 钢 纤 维 ，直 径 0．55 mm，长 径 比 45．5，抗 拉强 度 大于 1000MPa，长 20mm；减水 率 25％ 聚羧 酸 减 水 剂 ；无 碱 液 体 速 凝 剂 。 钢 纤 维 体 积 率 为

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