摘要：衬砌刚度与冻涨压力是互相影响的,设计时必须保证衬砌结构具有合理的结构安全度。本文考虑冻胀水体、衬砌和围岩的共同作用效应,提出了约束冻胀模型及冻胀压力的理论分析公式,摆脱了以往冻胀模型的平面应变假定或圆形截面假定的限制;同时采用考虑围岩抗力的荷载-结构模型研究衬砌刚度的分布规律;在此基础上以结构安全度为度量指标研究衬砌刚度和冻胀压力之间的相互影响关系。理论计算分析揭示,等厚衬砌断面结构刚度在拱顶及仰拱中部较小、边墙部位较大的一般规律;增加衬砌厚度提高了衬砌刚度,导致冻胀压力增大,同时提高了衬砌承载能力,但冻胀压力不如衬砌承载能力的增长显著,增加衬砌刚度是提高衬砌抗冻能力的有效措施。

关键词：隧道工程 衬砌刚度 冻胀压力 约束冻胀模型 荷载结构模型 

单位：四川省交通厅公路规划勘察设计研究院 中铁西南科学研究院有限公司