【摘要】：隨著我國隧道建設(shè)規(guī)模的增大,有一定比例的隧道由于地質(zhì)、地形、氣候條件和設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營等因素的影響出現(xiàn)了不同程度的病害,其中襯砌背后空洞是比較常見的病害。這種隧道病害嚴(yán)重威脅著隧道的運(yùn)營安全,同時(shí)縮短了隧道的使用壽命,造成了很多人力、物力和財(cái)力的損失。因此,對(duì)襯砌背后空洞對(duì)隧道結(jié)構(gòu)安全影響研究十分重要。本文運(yùn)用模型試驗(yàn),數(shù)值模擬分析,工程背景相結(jié)合研究隧道襯砌背后存在無空洞,單個(gè)空洞以及空洞組合對(duì)隧道襯砌結(jié)構(gòu)安全性影響,在此基礎(chǔ)上,利用數(shù)值模擬擴(kuò)展分析對(duì)固定埋深下,固定位置的襯砌背后空洞大小變化和不同空洞組合對(duì)隧道結(jié)構(gòu)安全影響研究。本文主要研究工作如下:(1)襯砌背后空洞的產(chǎn)生使得隧道襯砌結(jié)構(gòu)的受力狀況十分復(fù)雜,很容易造成襯砌結(jié)構(gòu)的開裂并直接影響到隧道結(jié)構(gòu)的安全性。此外,襯砌背后組合空洞比單個(gè)空洞對(duì)隧道結(jié)構(gòu)安全影響更加顯著。(2)隧道襯砌背后空洞固定埋深下環(huán)向?qū)挾鹊拇笮?duì)空洞部位的內(nèi)力有顯著的影響。彎矩值隨著空洞的增大從正彎矩逐漸變?yōu)樨?fù)彎矩呈現(xiàn)出凸型,并且在二次襯砌結(jié)構(gòu)外側(cè)受拉,導(dǎo)致二襯在拱頂位置出現(xiàn)了反彎點(diǎn)�？斩次恢锰幍妮S力隨著空洞環(huán)向?qū)挾鹊脑龃蠖鄳?yīng)減小。因此,固定位置的空洞寬度的變化對(duì)隧道二次襯砌結(jié)構(gòu)的軸力和彎矩都會(huì)有影響。(3)襯砌背后不同組合的空洞,對(duì)隧道襯砌襯砌結(jié)構(gòu)安全有不同的影響,兩側(cè)拱腰存在空洞時(shí),其對(duì)隧道結(jié)構(gòu)安全系數(shù)比拱頂和拱腰,拱腰和拱底情況明顯低。(4)模型試驗(yàn)得出的空洞對(duì)襯砌結(jié)構(gòu)安全影響規(guī)律與數(shù)值模擬結(jié)果基本一致,并得出了不同大小空洞,不同空洞組合作用下襯砌結(jié)構(gòu)的破壞演化規(guī)律。(5)本文通過大嶺背隧道現(xiàn)場(chǎng)雷達(dá)檢測(cè)的數(shù)據(jù)分析及數(shù)值模擬分析,總結(jié)出了造成襯砌背后產(chǎn)生空洞的主要原因,此外,對(duì)襯砌背后空洞的預(yù)防和對(duì)已產(chǎn)生的空洞治理措施進(jìn)行歸納總結(jié)。本文研究成果可以為襯砌背后空洞影響下產(chǎn)生的隧道常見的病害治理和修復(fù)提供參考。
【圖文】：

現(xiàn)了越來越多的病害。我國在對(duì)病害整治方面的技術(shù)水平還比較欠缺，需要參國外的許多隧道加固技術(shù)來對(duì)已有的隧道病害進(jìn)行整治。在 70 年代這個(gè)歷史非常時(shí)期，我國建成了襄渝線大巴山隧道，由于當(dāng)時(shí)道施工技術(shù)水平比較落后，且隧道選址地區(qū)的條件也十分復(fù)雜，導(dǎo)致隧道在運(yùn)30 年后出現(xiàn)了滲漏、襯砌破損等許多病害，這些病害嚴(yán)重威脅著隧道的結(jié)構(gòu)全。我國有關(guān)部門對(duì)該隧道進(jìn)行過兩次大規(guī)模的整治，耗費(fèi)了大量的人力、物以及財(cái)力，但也沒有徹底根治，，影響隧道的結(jié)構(gòu)安全及后期運(yùn)營，因此對(duì)于隧的后期維護(hù)以及病害處治十分重要。1.3 研究思路與技術(shù)路線本論文通過相關(guān)文獻(xiàn)的收集和整理、數(shù)值模擬計(jì)算分析及對(duì)模型試驗(yàn)結(jié)果分析，對(duì)固定埋身下襯砌背后單個(gè)空洞及其組合空洞對(duì)隧道結(jié)構(gòu)安全的影響進(jìn)綜合分析，從而得到了空洞對(duì)襯砌結(jié)構(gòu)安全影響規(guī)律。在此基礎(chǔ)上， 研究襯背后空洞形成的預(yù)防技術(shù)和對(duì)已經(jīng)產(chǎn)生的空洞處置方法.本文的技術(shù)路線圖(如圖 1.1 所示)：

材料試驗(yàn)樣本
【學(xué)位授予單位】：重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U455.91

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 江炳輝;鄧鵬飛;劉寅禹;;隧道襯砌背后空洞破壞機(jī)理及防治措施研究[J];公路與汽運(yùn);2014年02期

2 趙偉平;;公路隧道超欠挖原因分析、預(yù)防與控制措施研究[J];甘肅科技;2012年12期

3 李彬;雷明鋒;李文華;;運(yùn)營公路隧道病害對(duì)襯砌結(jié)構(gòu)安全性的影響[J];鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào);2011年05期

4 袁成海;湯曉輝;伍毅敏;;隧道二次襯砌空洞的成因與對(duì)策[J];交通標(biāo)準(zhǔn)化;2010年10期

5 彭躍;王桂林;張永興;施毅;;襯砌背后空洞對(duì)在役隧道結(jié)構(gòu)安全性影響研究[J];地下空間與工程學(xué)報(bào);2008年06期

6 劉永華;;二次襯砌結(jié)構(gòu)拱頂存在空洞或裂縫的數(shù)值模擬[J];公路隧道;2006年03期

7 史世雍;梅世龍;楊志剛;;隧道頂部溶洞對(duì)圍巖穩(wěn)定性的影響分析[J];地下空間與工程學(xué)報(bào);2005年05期

8 宋瑞剛,張頂立;“接觸問題”引起的隧道病害分析[J];中國地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報(bào);2004年04期

9 佘健,何川;連拱隧道施工全過程有限元模擬[J];現(xiàn)代隧道技術(shù);2004年06期

10 馬芳平,李仲奎,羅光福;NIOS模型材料及其在地質(zhì)力學(xué)相似模型試驗(yàn)中的應(yīng)用[J];水力發(fā)電學(xué)報(bào);2004年01期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 劉海京;公路隧道健康診斷計(jì)算模型研究[D];同濟(jì)大學(xué);2007年

2 孫少銳;裂隙巖體地下洞室超欠挖預(yù)測(cè)及評(píng)價(jià)研究[D];河海大學(xué);2004年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前7條

1 呼志明;節(jié)理巖體各向異性及其強(qiáng)度特征分析[D];北京交通大學(xué);2015年

2 周強(qiáng);高速公路隧道襯砌背后空洞影響及安全性分析[D];重慶交通大學(xué);2013年

3 聶子云;隧道襯砌背后空洞對(duì)結(jié)構(gòu)安全影響及防治技術(shù)研究[D];中南大學(xué);2013年

4 谷志祥;大南溝隧道開挖方法及圍巖變形預(yù)測(cè)的研究[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2012年

5 蘭宇;高速公路隧道維護(hù)加固對(duì)策的模型試驗(yàn)研究[D];西南交通大學(xué);2005年

6 王亞瓊;連拱隧道受力性狀分析及設(shè)計(jì)與施工優(yōu)化[D];長安大學(xué);2004年

7 賴金星;軟巖雙連拱公路隧道力學(xué)性狀測(cè)試與施工過程仿真分析[D];長安大學(xué);2003年

本文編號(hào)：2667564