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题名喷膜防水衬砌在渗流场作用下的力学性能研究
被引量：2
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作者
李洛宁
王海宁
李树忱
胡超
韩勇
满新杰
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机构
山东大学齐鲁交通学院
山东高速集团有限公司
山东高速基础设施建设有限公司
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出处
《隧道建设（中英文）》
CSCD
北大核心
2024年第5期1045-1055,共11页
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基金
山东省自然科学基金重大基础研究项目(ZR2021ZD36)。
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文摘
喷膜防水衬砌结构在防水膜黏结作用和渗流场作用下的衬砌受力变形规律不明,影响了喷膜防水衬砌结构的使用与推广。为解决该问题,以某高速车行横洞为研究对象,首先,结合试验测得的界面法向、切向参数,采用FLAC3D有限差分软件内置的界面单元模拟不同防水衬砌结构的防水层形式;然后,通过内置的渗流模式赋予围岩渗流场与衬砌渗透属性;最后,对不同衬砌结构的力学性能和界面特性进行对比分析,模拟得到不同渗流场作用下的喷膜防水衬砌力学性能。研究结果表明:1)防水层对衬砌受力的影响显著,防水膜结构可以提高衬砌混凝土的协同受力能力,但也导致衬砌背后水压聚集;且在长期围岩荷载和高水压作用下,防水层对衬砌受力的影响更显著。2)高水压条件下喷膜防水衬砌与传统复合式衬砌的结构受力不同,应关注喷膜防水衬砌内力与安全系数变化。3)为了在保证隧道运营安全的条件下提高经济性,建议对可能出现高水压力的施工段采取排水设计和衬砌结构优化等措施。
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关键词
喷膜防水衬砌
流固耦合
水压力
防排水
接触面
渗流场作用
力学性能
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Keywords
spray-applied waterproofing lining
solid-fluid coupling
water pressure
waterproofing and drainage
contact surface
seepage field effect
mechanical property
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分类号
U45
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
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题名双面黏结型隧道喷膜防水衬砌层间界面力学特性探讨
被引量：4
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作者
蒋雅君
赵菊梅
何雨帝
刘基泰
裴虎强
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机构
西南交通大学土木工程学院
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出处
《隧道建设（中英文）》
CSCD
北大核心
2023年第6期1003-1011,共9页
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基金
国家自然科学基金面上项目(51878570)
特种功能防水材料国家重点实验室开放课题(SKLW20190001)。
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文摘
为探明矿山法隧道喷膜防水衬砌结构的双面黏结型层间界面力学特性,采用试验测试和理论分析的方法进行分析和讨论。首先,总结喷膜防水衬砌结构和层间界面形式,结合隧道衬砌结构受力特点将其划分为DSL(double shell linings)、CSL(composite shell linings)和SSL(single shell linings)3种。然后,针对CSL中的双面黏结型层间界面进行剪切试验,从剪切-位移曲线结果可知其破坏分为黏聚-损伤及摩擦2个主要阶段,隧道衬砌的协同受力程度主要取决于防水层与基面的黏结强度。基于接触面的本构原理和剪切试验结果,进一步探讨双面黏结型层间界面的力学特性,发现其剪切力学特性和破坏准则可用摩尔-库仑本构模型进行表征,并可用接触面抗剪强度的剪胀公式考虑基面粗糙度的影响。研究结果探明了双面黏结型隧道衬砌结构的层间界面剪切破坏机制和力学特性,并得到了基于摩尔-库仑本构模型的相关参数,可以作为判断双面黏结型隧道喷膜防水衬砌接触面破坏的依据。
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关键词
隧道工程
喷膜防水衬砌
层间界面
剪切试验
力学特性
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Keywords
tunnel engineering
spray-applied membrane waterproof lining
layer interface
shear test
mechanical properties
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分类号
U45
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
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