隨著國內(nèi)軌道交通建設(shè)工程大規(guī)模擴展,伴隨而來的隧道結(jié)構(gòu)病害問題不斷顯現(xiàn),其中地鐵襯砌結(jié)構(gòu)病害造成的運營隧道安全隱患是一個不可忽視的問題。目前國內(nèi)學(xué)者在地鐵襯砌結(jié)構(gòu)安全狀態(tài)評價領(lǐng)域的研究較少,特別是地鐵襯砌結(jié)構(gòu)安全狀態(tài)分級這方面的研究需不斷加深完善。本文基于北京地鐵隧道病害現(xiàn)場檢測資料,研究地鐵襯砌病害分布及擴展規(guī)律;根據(jù)統(tǒng)計分析結(jié)果,設(shè)計出隧道三維加載裝置對裂損模型進行加載實驗,構(gòu)建了襯砌結(jié)構(gòu)安全狀態(tài)評價體系,并從前期預(yù)防抑制裂縫擴展及后期修補加固裂縫兩方面探討了裂縫治理方法。取得的主要研究成果如下:（1）通過對北京地鐵6條病害多發(fā)的典型線路的病害調(diào)研,研究結(jié)果表明地鐵病害形式以襯砌開裂為主,接下來依次為滲漏水、隧道脫空、道床翻漿冒泥和管片開裂錯臺。選取4個代表性區(qū)間進行專項統(tǒng)計,研究分析各個區(qū)間襯砌結(jié)構(gòu)裂縫的擴展分布規(guī)律及裂縫幾何性狀特征,為接下來的模型實驗工況的確定提供參考依據(jù)。對比統(tǒng)計結(jié)果發(fā)現(xiàn)隨著地鐵隧道運營年限累積,襯砌結(jié)構(gòu)的裂損程度和裂縫寬度的離散性不斷增大。（2）設(shè)計研發(fā)出相似比為1:10的模型實驗,并參照實際工程參數(shù)定制出三維模型加載臺架,調(diào)配出隧道襯砌相應(yīng)的相似材料,最... 

【文章來源】：北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：147 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－３?１：１隧道襯砌拱頂模型加載實驗??Ｆｉｇ．?１－３?Ｌｏａｄｉｎｇ?ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ?ｏｆ?１：１?ｔｕｎｎｅｌ?ｌｉｎｉｎｇ?ｄｏｍｅ?ｍｏｄｅｌ??－

實驗?zāi)苓M行相對大比例尺的模型實驗，有利于觀察裂縫的擴展情況以及隧道襯砌??失穩(wěn)過程。??劉學(xué)增［３４］采用隧道拱頂結(jié)構(gòu)的１：１模型實驗（如圖１－３），運用液壓加載系統(tǒng)，??搭配計算機操作作動器的位移來施加荷載，基于裂損襯砌加載實驗結(jié)構(gòu)建立了裂??損襯砌結(jié)構(gòu)承載能力計算模型，并研究襯砌裂縫深度和結(jié)構(gòu)剛度的關(guān)系，得出了裂??縫位置、深度以及圍巖抗力對隧道結(jié)構(gòu)安全性能的影響程度。??Ｂ?ｇ??——ｊｗ￣￣￣￣＾―??單位：ｍｍ?０?＊獅器??ｉ．．．茶弋??—?—??：＝目｜?“?砌—篇：??．．一?＿?｜?—?￣￥＊?｜４＞?．．１—?－?．．．．．．．．??，ｒ?＿?；?ｉｌｉｌ；?１?ｌｉ??ｉ?１３５?ｉ?—…＿?了說’１?〕??圖１－３?１：１隧道襯砌拱頂模型加載實驗??Ｆｉｇ．?１－３?Ｌｏａｄｉｎｇ?ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ?ｏｆ?１：１?ｔｕｎｎｅｌ?ｌｉｎｉｎｇ?ｄｏｍｅ?ｍｏｄｅｌ??何川［３５－３９］以重慶市筆架山隧道現(xiàn)場工程狀況為基礎(chǔ)，設(shè)計研發(fā)相似比１：２５的??模型實驗（如圖１－４），研宄出了回填壓注、內(nèi)表面補強、組合補強和應(yīng)力場對有缺??陷裂損的隧道結(jié)構(gòu)承載能力的影響。??Ｓ：?豎Ｍ反力梁?｜??＿＿ｊ?／／?／７：：／／?ｎｆ?＼＼丨?Ｌｉ￣￣二??１鋼筋混礙ｙ＊．臺架??圖１－４?１：２５筆架山模型實驗??Ｆｉｇ．?１－４?１：２５?Ｍｏｄｅｌ?ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ?ｏｆ?Ｂｉｊｉａ?Ｍｏｕｎｔａｉｎ??汪波［４Ｇ］基于筆架山隧道工程，使用相似模型實驗，通過實驗觀察隧道變形、承??載能力和襯砌受力情況

值模擬襯砌整環(huán)結(jié)構(gòu)的力學(xué)特性，運用添加接觸單元來模擬接縫界面間的相互作??用，并把數(shù)值計算結(jié)果與實驗結(jié)果相比對。??李悅［４３］研宄開發(fā)了相似比１：２０的隧道模型加載實驗（如圖１－５），研宄添加減??縮劑和內(nèi)養(yǎng)護劑的混凝土的抗裂特性，并探討其二襯的受力情況。在濕熱條件下，??對隧道二次襯砌進行加載實驗，研究二次襯砌的裂縫的演化特性。??＿臟釀??旬｜：？■卜支座??圖１－５?１：２０二次襯砌加載模型實驗??Ｆｉｇ．?１－５?１：２０?Ｍｏｄｅｌ?ｌｏａｄｉｎｇ?ｔｅｓｔ?ｏｆ?ｓｅｃｏｎｄａｒｙ?ｌｉｎｉｎｇ??劉學(xué)增［４４］團隊自行研發(fā)了相似比１：１０的全周封閉隧道模型加載裝置（如圖卜??６）。通過進行了?６組隧道結(jié)構(gòu)破壞模型實驗，參照偏壓荷載下襯砌結(jié)構(gòu)裂縫擴展??特性，闡述了結(jié)構(gòu)開裂深度和開裂位置對隧道結(jié)構(gòu)最終承載力的影響。并建立了裂??縫深度與承載能力的關(guān)系式。??偏壓主動加栽??一．．千斤《??１?Ｉ??圖１－６?１：１０全周封閉隧道模型實驗??Ｆｉｇ．?１－６?１：１０?Ｍｏｄｅｌ?ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ?ｏｆ?ａ?ｆｕｌｌｙ?ｅｎｃｌｏｓｅｄ?ｔｕｎｎｅｌ??１０??

【參考文獻】：
期刊論文
[1]北京地鐵運營隧道病害狀態(tài)分析[J]. 董飛,房倩,張頂立,徐會杰,李宇杰,牛曉凱.  土木工程學(xué)報. 2017(06)
[2]不同類型緩凝劑對建筑石膏的緩凝作用[J]. 丁益,方有春,任啟芳,張波,張奇才,方輝.  材料導(dǎo)報. 2016(06)
[3]空洞對盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)受力與破壞影響模型試驗研究[J]. 王士民,于清洋,彭博,申興柱.  巖土工程學(xué)報. 2017(01)
[4]偏壓荷載下裂損特征對隧道襯砌受力影響試驗[J]. 劉學(xué)增,劉文藝,桑運龍,古銀城.  土木工程學(xué)報. 2015(10)
[5]復(fù)合材料疊合襯砌加固管片接頭抗負彎矩試驗研究[J]. 萬敏.  土木工程學(xué)報. 2015(S2)
[6]隧道不同損傷狀態(tài)二次襯砌預(yù)養(yǎng)護試驗研究[J]. 劉學(xué)增,劉文藝,桑運龍,何本國.  同濟大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(05)
[7]基于二次受力的隧道套拱加固損傷襯砌模型試驗[J]. 劉學(xué)增,王煦霖,何本國,桑運龍.  四川大學(xué)學(xué)報(工程科學(xué)版). 2015(03)
[8]不同混凝土隧道二次襯砌模型試驗[J]. 李悅,阮大威,白偉亮.  北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2015(02)
[9]內(nèi)張鋼圈加固盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)承載能力的試驗研究——半環(huán)加固法[J]. 柳獻,張浩立,唐敏,魯亮,王秀志.  現(xiàn)代隧道技術(shù). 2014(03)
[10]已有裂縫病害的地鐵區(qū)間隧道襯砌結(jié)構(gòu)受力分析[J]. 李宇杰,王夢恕,徐會杰,張元,王東.  中國鐵道科學(xué). 2014(03)

博士論文
[1]地鐵隧道襯砌結(jié)構(gòu)破壞機理與安全性評價[D]. 董飛.北京交通大學(xué) 2018
[2]隧道襯砌結(jié)構(gòu)健康診斷及技術(shù)狀況評定研究[D]. 張素磊.北京交通大學(xué) 2012
[3]深埋隧道圍巖系統(tǒng)穩(wěn)定性及非線性動力學(xué)特性研究[D]. 趙瑜.重慶大學(xué) 2007
[4]軟土地區(qū)運營地鐵盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)變形及健康診斷方法研究[D]. 葉耀東.同濟大學(xué) 2007
[5]公路隧道健康狀態(tài)診斷方法及系統(tǒng)的研究[D]. 羅鑫.同濟大學(xué) 2007
[6]碳纖維布加固修復(fù)砌體結(jié)構(gòu)新技術(shù)研究[D]. 謝劍.天津大學(xué) 2005

碩士論文
[1]地鐵隧道襯砌結(jié)構(gòu)裂縫演化及其對結(jié)構(gòu)安全性影響研究[D]. 劉璇.北京交通大學(xué) 2018
[2]北京地鐵運營隧道襯砌病害分類及其安全狀態(tài)分級研究[D]. 蔡鵬超.北京交通大學(xué) 2017
[3]城市暗挖隧道穿越既有橋梁的安全控制[D]. 趙江濤.北京交通大學(xué) 2015
[4]毛坪隧道襯砌缺陷致害機理與加固措施研究[D]. 孫文龍.重慶交通大學(xué) 2014
[5]上海長江隧道襯砌結(jié)構(gòu)整環(huán)試驗與研究[D]. 王彪.同濟大學(xué) 2007
[6]高速公路隧道維護加固對策的模型試驗研究[D]. 蘭宇.西南交通大學(xué) 2005
[7]緩凝劑對建筑石膏性能的影響和作用機理研究[D]. 吳莉.重慶大學(xué) 2002



本文編號：3402349