隨著我國(guó)高鐵建設(shè)的飛速發(fā)展,高鐵在給人們出行帶來(lái)方便,甚至從根本上在改變著人們生活方式的同時(shí),高鐵在建設(shè)及運(yùn)營(yíng)過(guò)程中出現(xiàn)了很多富有挑戰(zhàn)性的問(wèn)題,特別是和安全運(yùn)營(yíng)及防災(zāi)減災(zāi)有關(guān)的問(wèn)題在不斷涌現(xiàn)。本文依托國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（U1434211）,針對(duì)在役高鐵隧道中存在的空洞缺陷,研究在高速列車長(zhǎng)期經(jīng)過(guò)含有空洞缺陷的高鐵隧道的過(guò)程中,高鐵隧道襯砌混凝土的損傷演變與列車荷載振動(dòng)次數(shù)之間的關(guān)系,并對(duì)拱頂、拱腰、邊墻三種脫空位置的不同脫空程度進(jìn)行工況設(shè)置,由此預(yù)測(cè)了不同種工況下襯砌的服役壽命及損傷程度。分析結(jié)果對(duì)于揭示帶空洞缺陷服役的高鐵隧道襯砌的結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性態(tài)、結(jié)構(gòu)疲勞損傷累積的演變規(guī)律等具有重要的參考價(jià)值,為高鐵安全運(yùn)營(yíng)提供重要依據(jù)。針對(duì)高鐵隧道空洞問(wèn)題的重要性,本文通過(guò)分析整理國(guó)內(nèi)某權(quán)威機(jī)構(gòu)對(duì)我國(guó)5000條鐵路隧道的檢測(cè)大數(shù)據(jù)資料,對(duì)空洞類型和分布情況做了較全面的統(tǒng)計(jì)。同時(shí)基于大型通用有限元軟件ABAQUS對(duì)含有空洞缺陷的高鐵隧道進(jìn)行仿真模擬,與貴州大獨(dú)山高鐵隧道現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)力試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)結(jié)合驗(yàn)證。最后借助仿真模擬的力學(xué)數(shù)據(jù)結(jié)合混凝土疲勞損傷累積模型理論估算不同脫空條件下含空洞缺陷的高鐵隧道的襯砌... 

【文章來(lái)源】：北京建筑大學(xué)北京市

【文章頁(yè)數(shù)】：94 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

隧道襯砌結(jié)構(gòu)空洞病害Fig.1-2tunnelliningstructurecavitydisease

不嚴(yán)密；防水層鋪設(shè)過(guò)緊會(huì)使二次襯砌混凝土將被防水層阻斷而不能完全充填凹陷，因此形成邊墻空洞�？傊我r砌的脫空或者厚度不足的情況出現(xiàn)絕大時(shí)候是因?yàn)槭┕べ|(zhì)量的原因期支護(hù)背后出現(xiàn)空洞的成因[10]：（1）施工人員質(zhì)量意識(shí)淡薄、 偷工減料的原因。為了能夠賺取高效利益，把低混凝土應(yīng)用到工程當(dāng)中，從而使初期支護(hù)背后出現(xiàn)空洞現(xiàn)場(chǎng)。（2）施工工藝不精良的原因。同樣的是由于混凝土具有凝固時(shí)體積收縮的特性流動(dòng)狀態(tài)的混凝土在重力作用的影響下使得噴射初期支護(hù)混凝土與周圍圍巖不能密貼合從而產(chǎn)生了圍巖脫空的現(xiàn)場(chǎng)。此種現(xiàn)場(chǎng)在拱頂處發(fā)生的幾率非常大。（3）在對(duì)隧道開(kāi)挖時(shí)，對(duì)圍巖采用爆破方式開(kāi)挖的原因。在拱腳處的破碎巖體使已經(jīng)破碎了但是所處位置導(dǎo)致其并沒(méi)有產(chǎn)生位移，噴射混凝土后，又產(chǎn)生了向下甚至是掉落石塊現(xiàn)象，這樣掉落后就會(huì)產(chǎn)生空洞（圖 1-5）。（4）隧道中有滲水的情況很多，噴射的混凝土并不能夠立即使?jié)B水停止，反而在未成型時(shí)在水壓力作用下變形和脫落，便形成了空洞（見(jiàn)圖 1-6 ）。

不嚴(yán)密；防水層鋪設(shè)過(guò)緊會(huì)使二次襯砌混凝土將被防水層阻斷而不能完全充填凹陷，因此形成邊墻空洞。總之二次襯砌的脫空或者厚度不足的情況出現(xiàn)絕大時(shí)候是因?yàn)槭┕べ|(zhì)量的原因期支護(hù)背后出現(xiàn)空洞的成因[10]：（1）施工人員質(zhì)量意識(shí)淡薄、 偷工減料的原因。為了能夠賺取高效利益，把低混凝土應(yīng)用到工程當(dāng)中，從而使初期支護(hù)背后出現(xiàn)空洞現(xiàn)場(chǎng)。（2）施工工藝不精良的原因。同樣的是由于混凝土具有凝固時(shí)體積收縮的特性流動(dòng)狀態(tài)的混凝土在重力作用的影響下使得噴射初期支護(hù)混凝土與周圍圍巖不能密貼合從而產(chǎn)生了圍巖脫空的現(xiàn)場(chǎng)。此種現(xiàn)場(chǎng)在拱頂處發(fā)生的幾率非常大。（3）在對(duì)隧道開(kāi)挖時(shí)，對(duì)圍巖采用爆破方式開(kāi)挖的原因。在拱腳處的破碎巖體使已經(jīng)破碎了但是所處位置導(dǎo)致其并沒(méi)有產(chǎn)生位移，噴射混凝土后，又產(chǎn)生了向下甚至是掉落石塊現(xiàn)象，這樣掉落后就會(huì)產(chǎn)生空洞（圖 1-5）。（4）隧道中有滲水的情況很多，噴射的混凝土并不能夠立即使?jié)B水停止，反而在未成型時(shí)在水壓力作用下變形和脫落，便形成了空洞（見(jiàn)圖 1-6 ）。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]襯砌脫空對(duì)隧道地震響應(yīng)影響的振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)研究[J]. 丁祖德,張博,李曉琴,黃娟,彭立敏.  振動(dòng)與沖擊. 2018(14)
[2]中國(guó)高速鐵路隧道的發(fā)展及規(guī)劃[J]. 趙勇,田四明,孫毅.  隧道建設(shè). 2017(01)
[3]隧道襯砌背后空洞的地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)試驗(yàn)與模擬研究[J]. 梁國(guó)卿,耿大新,胡方小,周昌.  施工技術(shù). 2017(01)
[4]襯砌背后空洞影響下隧道結(jié)構(gòu)裂損規(guī)律試驗(yàn)研究[J]. 張旭,張成平,馮崗,韓凱航.  巖土工程學(xué)報(bào). 2017(06)
[5]列車振動(dòng)荷載作用下交叉盾構(gòu)隧道動(dòng)力響應(yīng)與損傷分析[J]. 黃希,晏啟祥,陳誠(chéng),李彬嘉.  鐵道建筑. 2016(08)
[6]襯砌背后含水空洞對(duì)隧道結(jié)構(gòu)安全的影響分析[J]. 黃玲,陳飛昕.  廣東技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報(bào). 2016(08)
[7]中國(guó)高速鐵路建設(shè)回顧與發(fā)展思考[J]. 王亦軍.  鐵道經(jīng)濟(jì)研究. 2016(01)
[8]地震作用下隧道襯砌背后不同位置空洞影響分析[J]. 耿亞帥,朱正國(guó),顧廣彬,張暢飛,王道遠(yuǎn).  國(guó)防交通工程與技術(shù). 2016(01)
[9]高鐵隧道復(fù)合襯砌脫空統(tǒng)計(jì)分析與防治[J]. 江星宏,閆明超,曾鵬,楊新安.  華東交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(06)
[10]高速鐵路隧道基底軟巖動(dòng)力響應(yīng)特性分析[J]. 丁祖德,謝洪濤,彭立敏.  昆明理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(03)

博士論文
[1]襯砌背后空洞對(duì)隧道結(jié)構(gòu)體系安全性的影響機(jī)理研究[D]. 應(yīng)國(guó)剛.北京交通大學(xué) 2016
[2]隧道襯砌結(jié)構(gòu)健康診斷及技術(shù)狀況評(píng)定研究[D]. 張素磊.北京交通大學(xué) 2012
[3]高速鐵路隧道基底軟巖動(dòng)力特性及結(jié)構(gòu)安全性研究[D]. 丁祖德.中南大學(xué) 2012

碩士論文
[1]含襯砌空洞的高鐵隧道結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)機(jī)制研究[D]. 王超.北京建筑大學(xué) 2017
[2]動(dòng)、靜載作用下襯砌背后空洞對(duì)隧道結(jié)構(gòu)安全性的影響[D]. 李思堃.北京交通大學(xué) 2016
[3]高速公路隧道襯砌背后空洞影響及安全性分析[D]. 周強(qiáng).重慶交通大學(xué) 2013
[4]高速列車荷載作用下交叉隧道動(dòng)力響應(yīng)特性及影響分區(qū)研究[D]. 康立鵬.中南大學(xué) 2013
[5]循環(huán)荷載作用下高樁碼頭構(gòu)件疲勞損傷分析方法研究[D]. 高萬(wàn)國(guó).天津大學(xué) 2008



本文編號(hào)：3516779