Estudio experimental del rendimiento mecánico del revestimiento del túnel en estado de bloqueo de tuberías de drenaje longitudinales bajo condiciones de lluvia

LUO Dingwei ,  

YANG Jian ,  

WANG Bo ,  

QIAN Wangping ,  

XIONG Wenwei ,  

摘要

Con el fin de investigar el impacto de las condiciones de lluvia y el bloqueo de tuberías de drenaje longitudinales en la seguridad de la estructura del revestimiento del túnel kárstico, se tomó como proyecto base el túnel Huxitai en la autopista Linjian de Zhejiang. Se empleó un método de ensayo con modelo físico en laboratorio para estudiar el rendimiento mecánico del revestimiento del túnel kárstico bajo diferentes alturas de carga hidráulica y diferentes grados de obstrucción de las tuberías de drenaje longitudinales, además se realizó un análisis de monitoreo en campo durante diferentes estaciones de lluvia. Los resultados muestran: (1) la velocidad de descenso del nivel de agua en la cavidad kárstica aumenta linealmente con la altura de la carga hidráulica, pero se ralentiza después de los 50 cm, siendo la capacidad de drenaje del túnel insuficiente; (2) el caudal de drenaje del túnel aumenta continuamente con la altura de la carga hidráulica, la velocidad de aumento incrementa gradualmente y se hace notable después de alcanzar los 80 cm; (3) la presión del agua detrás del revestimiento y el esfuerzo de compresión en la estructura del revestimiento aumentan continuamente con la carga hidráulica, la velocidad de aumento se incrementa significativamente después de los 50 cm, con tasas de aumento del 77.2 % y 39 % respectivamente; (4) cuanto mayor es el grado de bloqueo de las tuberías de drenaje, más sensible es la presión del agua detrás del revestimiento y el esfuerzo de compresión a los cambios en la altura de la carga hidráulica; en comparación con condiciones de bajo bloqueo, el bloqueo total aumenta las tasas de crecimiento de presión y esfuerzo en un 27.6 % y 60.9 %. Estos resultados pueden proporcionar una base teórica para la evaluación de la seguridad estructural de túneles kársticos bajo fuertes condiciones de lluvia.

关键词

Túnel kárstico; Bloqueo de tuberías de drenaje longitudinales; Estructura del revestimiento; Condiciones de lluvia; Rendimiento mecánico

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