铁路隧道概率极限状态设计分项系数标定与讨论

目前,我国结构设计规范中广泛采用以荷载和抗力分项系数代表概率可靠性的概率极限状态设计方法。然而,在Eurocode 7等岩土工程结构的设计规范及相关研究中,对荷载与抗力分项系数方法,即以一组固定分项系数来保证不同工况下工程结构可靠性提出质疑。基于多年来我国铁路隧道衬砌结构概率极限状态设计的研究成果与应用情况,进一步细化不同围岩分级、埋深和衬砌类型的分项系数标定,共标定28种工况下衬砌结构设计的分项系数;分别采用本文、《铁路隧道极限状态法设计暂行规范》和《铁路隧道设计规范》的衬砌结构可靠性与安全性评价指标,对京张高铁八达岭隧道8种工况下设计方案的安全性与可靠性进行对比分析,不同工况下的隧道衬砌结构设计可靠指标与安全系数差异较大,说明荷载与抗力分项系数方法在铁路隧道衬砌可靠性设计中的稳健性较差。建议在隧道设计规范层面应逐步开展基于概率可靠性地勘和计算两阶段的研究,并提出铁路隧道设计方法转轨的部分建议。