公路隧道襯砌缺陷影響機(jī)理與承載力研究
發(fā)布時間:2021-09-17 07:09
隨著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展,我國公路隧道的數(shù)量、規(guī)模和發(fā)展速度等在國際上首屈一指,與此同時,運營隧道中的病害問題也逐漸顯現(xiàn)出來。在我國西南地區(qū),由于施工環(huán)境差、施工難度大,相比其他地區(qū),隧道建設(shè)質(zhì)量更難以控制,更容易產(chǎn)生各種質(zhì)量缺陷,服役狀況更加堪憂,致使隧道運營與養(yǎng)護(hù)面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn),F(xiàn)階段,公路運營隧道襯砌缺陷對隧道力學(xué)性能的影響機(jī)理和承載力的研究尚處于起步階段,仍未形成理論體系和計算方法,本文通過室外大型試驗、室內(nèi)模型試驗、理論分析、數(shù)值模擬相結(jié)合,針對公路運營隧道襯砌缺陷及其對隧道力學(xué)性能的影響機(jī)理進(jìn)行深入系統(tǒng)研究,且對不同缺陷條件下隧道襯砌的承載力計算進(jìn)行深入探討,本文的研究成果對公路隧道,特別是云南以及我國西南地區(qū)的公路隧道的建設(shè)、養(yǎng)護(hù)、運營和管理等均具有重要的理論意義和工程應(yīng)用價值。本文的主要創(chuàng)新研究和結(jié)論如下:(1)通過對隧道襯砌缺陷檢測結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計分析,揭示了隧道襯砌主要缺陷類型及其分布規(guī)律,并分析了襯砌缺陷產(chǎn)生的原因。進(jìn)而建立了1:1比例尺含典型缺陷隧道襯砌模型,利用二維和三維地質(zhì)雷達(dá)對其進(jìn)行室外大型檢測試驗,得到了典型缺陷襯砌的地質(zhì)雷達(dá)標(biāo)準(zhǔn)圖譜。(2)考慮到襯砌自重對襯砌極限...
【文章來源】:蘭州大學(xué)甘肅省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:141 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
000—2018年中國公路隧道規(guī)模和長度增長情況
蘭州大學(xué)博士學(xué)位論文公路隧道襯砌缺陷影響機(jī)理與承載力研究15圖1.2研究技術(shù)路線研究技術(shù)路線說明如下:第一章對本文的研究背景及研究目的進(jìn)行了描述,闡述了目前公路隧道的安全現(xiàn)狀,以及國內(nèi)外公路隧道襯砌缺陷的研究進(jìn)展,最后對本文的主要內(nèi)容作了簡要說明。第二章通過對云南山區(qū)公路運營隧道典型質(zhì)量缺陷的統(tǒng)計和分析,發(fā)現(xiàn)隧道襯砌材料主要為混凝土和鋼筋混凝土,并發(fā)現(xiàn)公路隧道襯砌缺陷的主要成因。第三章在建立1:1的含缺陷襯砌模型基礎(chǔ)上,利用地質(zhì)雷達(dá)對其進(jìn)行了檢測,得到了襯砌缺陷的位置、形態(tài)和大小等信息,并建立了典型缺陷襯砌的地質(zhì)雷達(dá)標(biāo)準(zhǔn)圖譜,以用于快速分析襯砌缺陷。第四章研發(fā)了一種襯砌臥式加載裝置,基于公路運營隧道典型質(zhì)量缺陷特征,首次采用1:5大比例尺制作了11種不同工況的襯砌預(yù)制件,在標(biāo)養(yǎng)室內(nèi)進(jìn)行養(yǎng)護(hù),為開展隧道襯砌質(zhì)量缺陷的模型試驗研究做好了準(zhǔn)備。第五章完成了1:5比例尺NC襯砌模型試驗及數(shù)值計算,研究了空洞、襯砌減薄以及組合缺陷下NC混凝土襯砌的力學(xué)特性第六章通過拱頂和拱肩空洞下RC襯砌的1:5比例尺模型試驗,得到了空洞
蘭州大學(xué)博士學(xué)位論文公路隧道襯砌缺陷影響機(jī)理與承載力研究20表2.1隧道空洞長度與深度數(shù)量占比統(tǒng)計表空洞長度/m空洞深度/cmh<1010≤h<3030≤h<5050≤h<60h≥60l<2數(shù)量2562621所占比例(%)0.215.832.710.210.102≤l<8數(shù)量39313240193所占比例(%)4.0632.5724.971.980.318≤l<14數(shù)量13581154所占比例(%)0.103.648.431.560.4214≤l<20數(shù)量01034100所占比例(%)01.043.541.04020≤l<26數(shù)量061693所占比例(%)00.621.660.940.31l≥26數(shù)量0218115所占比例(%)00.211.871.140.52圖2.2隧道空洞長度與深度數(shù)量關(guān)系圖2.3隧道空洞長度與深度占比關(guān)系由表2.2、圖2.2和圖2.3可知:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]2018年中國公路隧道發(fā)展[J]. 蔣樹屏,林志,王少飛. 隧道建設(shè)(中英文). 2019(07)
[2]云南山區(qū)國省干線運營公路隧道襯砌病害狀況分析[J]. 陳黎,任志華,丁祖德,張博. 公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版). 2019(05)
[3]隧道襯砌厚度不足對襯砌結(jié)構(gòu)承載力影響[J]. 于玲,白士杰,劉曉雪,陳錄,包龍生. 沈陽建筑大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(06)
[4]基于云模型的長時停工隧道襯砌結(jié)構(gòu)質(zhì)量評價[J]. 彭懷德,劉敦文,馬靜,楊光,褚夫蛟. 安全與環(huán)境學(xué)報. 2017(04)
[5]盾構(gòu)隧道襯砌背后空洞對結(jié)構(gòu)影響規(guī)律數(shù)值分析[J]. 賴金星,劉熾,胡昭,曹小軍,王修領(lǐng). 現(xiàn)代隧道技術(shù). 2017(03)
[6]襯砌厚度不足對隧道結(jié)構(gòu)安全性的影響分析[J]. 張成平,張旭,馮崗,張頂立. 現(xiàn)代隧道技術(shù). 2017(02)
[7]隧道襯砌滲漏水紅外特征模擬試驗及圖像處理[J]. 顧天雄,朱福龍,程國開,汪從敏,周立波,施浪. 武漢工程大學(xué)學(xué)報. 2017(01)
[8]基于地震波法測定巖體彈性抗力系數(shù)[J]. 余世為,劉成禹. 現(xiàn)代隧道技術(shù). 2017(01)
[9]襯砌背后空洞影響下隧道結(jié)構(gòu)裂損規(guī)律試驗研究[J]. 張旭,張成平,馮崗,韓凱航. 巖土工程學(xué)報. 2017(06)
[10]基于改進(jìn)DSmT的公路隧道行車安全綜合評價方法研究[J]. 楊健,陽富強,沈斐敏. 中國安全科學(xué)學(xué)報. 2016(08)
博士論文
[1]襯砌背后空洞對隧道結(jié)構(gòu)體系安全性的影響機(jī)理研究[D]. 應(yīng)國剛.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)狀況評定研究[D]. 張素磊.北京交通大學(xué) 2012
[3]山嶺隧道與地下工程健康評價理論研究及應(yīng)用[D]. 李明.西南交通大學(xué) 2011
碩士論文
[1]隧道襯砌截面極限承載力評價方法及其應(yīng)用研究[D]. 孫作強.北京交通大學(xué) 2019
[2]公路黃土隧道襯砌裂縫現(xiàn)場調(diào)查與產(chǎn)生機(jī)理的數(shù)值方法研究[D]. 薛乙彰.西安理工大學(xué) 2018
[3]云南山區(qū)公路隧道襯砌病損特征及服役狀況評價方法研究[D]. 張博.昆明理工大學(xué) 2018
[4]運營病害隧道健康狀態(tài)評估[D]. 吳劍飛.西南交通大學(xué) 2017
[5]云南山區(qū)巖堆體公路隧道施工參數(shù)優(yōu)化研究[D]. 劉新峰.昆明理工大學(xué) 2015
[6]運營公路隧道土建結(jié)構(gòu)快速檢測評價技術(shù)研究[D]. 楊露.西南交通大學(xué) 2015
[7]毛坪隧道襯砌缺陷致害機(jī)理與加固措施研究[D]. 孫文龍.重慶交通大學(xué) 2014
[8]襯砌背后空洞對隧道圍巖壓力分布規(guī)律的影響研究[D]. 曲榮懷.北京交通大學(xué) 2014
[9]隧道襯砌厚度不足和背后空洞對襯砌結(jié)構(gòu)安全性影響研究[D]. 馮崗.北京交通大學(xué) 2013
[10]高速公路隧道襯砌背后空洞影響及安全性分析[D]. 周強.重慶交通大學(xué) 2013
本文編號:3398214
【文章來源】:蘭州大學(xué)甘肅省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:141 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
000—2018年中國公路隧道規(guī)模和長度增長情況
蘭州大學(xué)博士學(xué)位論文公路隧道襯砌缺陷影響機(jī)理與承載力研究15圖1.2研究技術(shù)路線研究技術(shù)路線說明如下:第一章對本文的研究背景及研究目的進(jìn)行了描述,闡述了目前公路隧道的安全現(xiàn)狀,以及國內(nèi)外公路隧道襯砌缺陷的研究進(jìn)展,最后對本文的主要內(nèi)容作了簡要說明。第二章通過對云南山區(qū)公路運營隧道典型質(zhì)量缺陷的統(tǒng)計和分析,發(fā)現(xiàn)隧道襯砌材料主要為混凝土和鋼筋混凝土,并發(fā)現(xiàn)公路隧道襯砌缺陷的主要成因。第三章在建立1:1的含缺陷襯砌模型基礎(chǔ)上,利用地質(zhì)雷達(dá)對其進(jìn)行了檢測,得到了襯砌缺陷的位置、形態(tài)和大小等信息,并建立了典型缺陷襯砌的地質(zhì)雷達(dá)標(biāo)準(zhǔn)圖譜,以用于快速分析襯砌缺陷。第四章研發(fā)了一種襯砌臥式加載裝置,基于公路運營隧道典型質(zhì)量缺陷特征,首次采用1:5大比例尺制作了11種不同工況的襯砌預(yù)制件,在標(biāo)養(yǎng)室內(nèi)進(jìn)行養(yǎng)護(hù),為開展隧道襯砌質(zhì)量缺陷的模型試驗研究做好了準(zhǔn)備。第五章完成了1:5比例尺NC襯砌模型試驗及數(shù)值計算,研究了空洞、襯砌減薄以及組合缺陷下NC混凝土襯砌的力學(xué)特性第六章通過拱頂和拱肩空洞下RC襯砌的1:5比例尺模型試驗,得到了空洞
蘭州大學(xué)博士學(xué)位論文公路隧道襯砌缺陷影響機(jī)理與承載力研究20表2.1隧道空洞長度與深度數(shù)量占比統(tǒng)計表空洞長度/m空洞深度/cmh<1010≤h<3030≤h<5050≤h<60h≥60l<2數(shù)量2562621所占比例(%)0.215.832.710.210.102≤l<8數(shù)量39313240193所占比例(%)4.0632.5724.971.980.318≤l<14數(shù)量13581154所占比例(%)0.103.648.431.560.4214≤l<20數(shù)量01034100所占比例(%)01.043.541.04020≤l<26數(shù)量061693所占比例(%)00.621.660.940.31l≥26數(shù)量0218115所占比例(%)00.211.871.140.52圖2.2隧道空洞長度與深度數(shù)量關(guān)系圖2.3隧道空洞長度與深度占比關(guān)系由表2.2、圖2.2和圖2.3可知:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]2018年中國公路隧道發(fā)展[J]. 蔣樹屏,林志,王少飛. 隧道建設(shè)(中英文). 2019(07)
[2]云南山區(qū)國省干線運營公路隧道襯砌病害狀況分析[J]. 陳黎,任志華,丁祖德,張博. 公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版). 2019(05)
[3]隧道襯砌厚度不足對襯砌結(jié)構(gòu)承載力影響[J]. 于玲,白士杰,劉曉雪,陳錄,包龍生. 沈陽建筑大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(06)
[4]基于云模型的長時停工隧道襯砌結(jié)構(gòu)質(zhì)量評價[J]. 彭懷德,劉敦文,馬靜,楊光,褚夫蛟. 安全與環(huán)境學(xué)報. 2017(04)
[5]盾構(gòu)隧道襯砌背后空洞對結(jié)構(gòu)影響規(guī)律數(shù)值分析[J]. 賴金星,劉熾,胡昭,曹小軍,王修領(lǐng). 現(xiàn)代隧道技術(shù). 2017(03)
[6]襯砌厚度不足對隧道結(jié)構(gòu)安全性的影響分析[J]. 張成平,張旭,馮崗,張頂立. 現(xiàn)代隧道技術(shù). 2017(02)
[7]隧道襯砌滲漏水紅外特征模擬試驗及圖像處理[J]. 顧天雄,朱福龍,程國開,汪從敏,周立波,施浪. 武漢工程大學(xué)學(xué)報. 2017(01)
[8]基于地震波法測定巖體彈性抗力系數(shù)[J]. 余世為,劉成禹. 現(xiàn)代隧道技術(shù). 2017(01)
[9]襯砌背后空洞影響下隧道結(jié)構(gòu)裂損規(guī)律試驗研究[J]. 張旭,張成平,馮崗,韓凱航. 巖土工程學(xué)報. 2017(06)
[10]基于改進(jìn)DSmT的公路隧道行車安全綜合評價方法研究[J]. 楊健,陽富強,沈斐敏. 中國安全科學(xué)學(xué)報. 2016(08)
博士論文
[1]襯砌背后空洞對隧道結(jié)構(gòu)體系安全性的影響機(jī)理研究[D]. 應(yīng)國剛.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)狀況評定研究[D]. 張素磊.北京交通大學(xué) 2012
[3]山嶺隧道與地下工程健康評價理論研究及應(yīng)用[D]. 李明.西南交通大學(xué) 2011
碩士論文
[1]隧道襯砌截面極限承載力評價方法及其應(yīng)用研究[D]. 孫作強.北京交通大學(xué) 2019
[2]公路黃土隧道襯砌裂縫現(xiàn)場調(diào)查與產(chǎn)生機(jī)理的數(shù)值方法研究[D]. 薛乙彰.西安理工大學(xué) 2018
[3]云南山區(qū)公路隧道襯砌病損特征及服役狀況評價方法研究[D]. 張博.昆明理工大學(xué) 2018
[4]運營病害隧道健康狀態(tài)評估[D]. 吳劍飛.西南交通大學(xué) 2017
[5]云南山區(qū)巖堆體公路隧道施工參數(shù)優(yōu)化研究[D]. 劉新峰.昆明理工大學(xué) 2015
[6]運營公路隧道土建結(jié)構(gòu)快速檢測評價技術(shù)研究[D]. 楊露.西南交通大學(xué) 2015
[7]毛坪隧道襯砌缺陷致害機(jī)理與加固措施研究[D]. 孫文龍.重慶交通大學(xué) 2014
[8]襯砌背后空洞對隧道圍巖壓力分布規(guī)律的影響研究[D]. 曲榮懷.北京交通大學(xué) 2014
[9]隧道襯砌厚度不足和背后空洞對襯砌結(jié)構(gòu)安全性影響研究[D]. 馮崗.北京交通大學(xué) 2013
[10]高速公路隧道襯砌背后空洞影響及安全性分析[D]. 周強.重慶交通大學(xué) 2013
本文編號:3398214
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