隧道拱形結構的主要作用包括:
承重作用:隧道上部的拱形結構通過彎曲作用將上覆地層或地表層的重量分散到兩側支承結構上,保持隧道的形狀和穩定。
抵抗振動和震動作用:在地震等自然災害時,隧道上部的拱形結構能夠提供穩定的支撐力,減小地震等外部因素對隧道的影響。
緩解陸地沉降作用:隧道上部的拱形結構能夠緩解地下水位變化、地下掏空等因素引起的地面沉降現象,保持隧道免受沉降等影響。
抗震性能強:拱形結構具有自重框架作用,能夠吸收和分散地下支撐力,並將地震產生的動力荷載在拱體內部分散開來,從而提升隧道結構的抗震性能。
承載能力高:拱形結構對於不同地質情況和不同荷載具有良好的承載能力,能夠有效地分散荷載並支持自己的重量,同時承受附加荷載等突發情況。
施工難度低:採用拱形結構的隧道施工過程中,對立模、拆模、拱模和混凝土澆築等方面具有一定的簡化作用,減少了施工難度和時間周期。
減小交通事故發生率:拱形弧度的存在可以使車輛行駛在隧道內時,車速保持在一個合理的範圍內,從而減小交通事故發生率。
增強隧道的承重能力:拱形弧度不僅能夠降低車流速度,還可以有效地加強隧道結構,使得隧道更加耐用。
提高隧道的通風效果:拱形弧度的存在可以使空氣循環更加順暢,同時防止隧道內的二氧化碳等有害氣體積聚,保證隧道內部的空氣流通。