軌道交通以其方便、快捷、高效的特點(diǎn)成為解決城市交通問題的重要措施,在保障城市正常運(yùn)轉(zhuǎn)方面發(fā)揮著不可替代的作用。工程實(shí)踐表明,隧道結(jié)構(gòu)病害是地鐵運(yùn)營(yíng)過程中不可忽視的問題,對(duì)列車的運(yùn)營(yíng)安全造成隱患。然而,目前對(duì)地鐵隧道的病害狀態(tài)、襯砌結(jié)構(gòu)裂縫的擴(kuò)展機(jī)理和分布模式以及結(jié)構(gòu)的安全性評(píng)價(jià)的研究尚不多見。隨著軌道交通運(yùn)營(yíng)體量的增大,隧道結(jié)構(gòu)的安全性評(píng)價(jià)研究就顯得尤為必要。本文首先以北京地鐵為例進(jìn)行了地鐵運(yùn)營(yíng)隧道的病害狀態(tài)調(diào)研;其次,對(duì)礦山法隧道復(fù)合式襯砌的初期支護(hù)與二次襯砌結(jié)構(gòu)內(nèi)力進(jìn)行了求解;再次,分析了地鐵隧道襯砌截面的極限內(nèi)力、裂縫擴(kuò)展過程及其影響因素;之后,對(duì)影響地鐵隧道襯砌結(jié)構(gòu)破壞的結(jié)構(gòu)因素和地質(zhì)因素進(jìn)行分析,提出地鐵隧道襯砌結(jié)構(gòu)破壞的裂縫分布模式;最后,給出了地鐵隧道襯砌結(jié)構(gòu)的安全性評(píng)價(jià)方法。本文的主要工作內(nèi)容和成果如下:（1）現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研及病害數(shù)據(jù)表明隧道襯砌孔縫是結(jié)構(gòu)滲漏水的多發(fā)位置,包括盾構(gòu)隧道的管片接縫、螺栓孔以及礦山法隧道中的“三縫”和襯砌裂縫。斷面收斂變形超限和道床脫空在盾構(gòu)隧道中更為常見,其病害以滲漏水為主;礦山法隧道中以襯砌開裂為主且受結(jié)構(gòu)配筋影響較大。隧道運(yùn)營(yíng)時(shí)間越長(zhǎng)、測(cè)點(diǎn)... 

【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(yè)數(shù)】：189 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１－１中國(guó)己開通地鐵的城市及里程（不含運(yùn)營(yíng)里程小于３０ｋｍ的城市）??在結(jié)構(gòu)自身因素和工程地質(zhì)條件影響下，地鐵運(yùn)營(yíng)隧道襯砌結(jié)構(gòu)通常??

１）拉剪斷裂判據(jù)??混凝土材料的拉剪斷裂判據(jù)基于單邊缺口四點(diǎn)剪切梁的拉剪復(fù)合型??斷裂試驗(yàn)（圖１－２）。根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)利用退化奇異等參數(shù)單元計(jì)算縫端應(yīng)力??強(qiáng)度因子心和／０／，對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行回歸分析，獲得拉剪復(fù)合型斷裂判據(jù)??的二維斷裂臨界曲線。??１Ｆ??＾?Ｖｌｌ??；?ｉｕ?ｚｘ－；?ｓｏ?，，??－｜?ｕ?－?’丨—ｈ?，ａ?｜－?Ｌ?ｆ」??圖１－２單邊缺口四點(diǎn)剪切梁斷裂試驗(yàn)示意圖??混凝土材料的復(fù)合型二維斷裂臨界曲線與試件尺寸、混凝土材料特性??以及縫高比有關(guān)，不同學(xué)者采用的試驗(yàn)條件不同，其所得到的曲線形式也??形式各異。根據(jù)已有文獻(xiàn)，目前常見的拉剪復(fù)合型二維斷裂臨界曲線多具??有如下的形式：??ＫｉＶ＇．Ｋ，Ｋ，ｃ＋ｇ２．Ｋ；ｃ：０?（１－１）??將構(gòu)件實(shí)際荷載狀態(tài)下的Ａ和尺／／值代入臨界曲線左側(cè)，如果其值小??于０則裂縫不會(huì)擴(kuò)展；反之若其值大于０

縫這一事實(shí)，使得結(jié)構(gòu)一旦出現(xiàn)滲漏水，其治理將變得極為困難。??本文在研宄工作中獲得了北京地鐵１５號(hào)線某區(qū)間隧道的斷面收斂變??形資料。如圖２－１所示，該區(qū)間位于北京市順義區(qū)，采用盾構(gòu)法施工，隧??道外徑６ｍ并穿越既有河流，在緊鄰隧道的東南側(cè)進(jìn)行橋梁改造的施工。??為了保障地鐵１５號(hào)線的運(yùn)營(yíng)安全，在施工完成后進(jìn)行了橋梁施工影響范??圍內(nèi)的斷面橢圓度檢測(cè)工作。??￣￣［■?－?Ｉ?Ｉ?ｐ?擬改造橋梁??ｉｌ橋梁段東基ｉｆ??（ａ）平面位置關(guān)系?（ｂ）橫截面位置關(guān)系??圖２－１橋梁改造工程與既有地鐵１５號(hào)線隧道位置關(guān)系??對(duì)斷面橢圓度結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，三段隧道的統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表２－１。根??據(jù)相關(guān)規(guī)范，盾構(gòu)斷面橢圓度限值為結(jié)構(gòu)外徑的±６％Ｊ９５］，因此，６ｍ盾構(gòu)??隧道的橢圓度限值取為３６ｍｍ。用楠圓化斷面的長(zhǎng)軸與豎直方向的夾角表??示斷面變形方向

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：2956115