在役城市隧道常見病害及修復(fù)效果分析.pdf

1、目前,中國(guó)已經(jīng)成為隧道工程發(fā)展最多、最復(fù)雜和最快的國(guó)家之一。隨著城市的發(fā)展,城市隧道數(shù)量不斷增加。但是,根據(jù)許多相關(guān)研究結(jié)果表明,由于受地質(zhì)條件、地形條件、運(yùn)輸氣候條件、設(shè)計(jì)、施工、管理和周邊建筑等其他方面的影響,城市隧道在使用期間出現(xiàn)了開裂、漏水、填土侵蝕等缺陷,這些缺陷嚴(yán)重影響和威脅到隧道的正常使用。
　　 在復(fù)雜的環(huán)境下,對(duì)服務(wù)中的城市隧道的安全評(píng)價(jià)是我們研究的主要焦點(diǎn)。特別是,該系統(tǒng)在本研究中尚處于初步階段,因此迫切需要

2、在這方面進(jìn)行深入的研究。本論文基于中國(guó)重慶的八一隧道和向陽(yáng)隧道的缺陷,對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全性進(jìn)行全面的評(píng)估。在此研究中,所做的工作及其得到的結(jié)果如下:
　　 ①針對(duì)缺陷的類型,缺陷原因及影響做了相應(yīng)的分析。通過分析,隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)的主要缺陷是:襯砌厚度減小,強(qiáng)度或襯砌厚度減少,襯砌后面存在孔洞,襯砌裂縫和滲水存在。對(duì)各種缺陷的特點(diǎn),我們總結(jié)和分析了缺陷的檢測(cè)方法。
　　 ②利用有限元數(shù)值模擬,對(duì)襯砌厚度的減少,背后襯腔,安全系

3、數(shù)強(qiáng)度折減所造成的影響進(jìn)行了分析。然后分析了孔洞的位置和大小以及裂縫對(duì)隧道的穩(wěn)定性的影響。此外,分析了現(xiàn)有裂縫的應(yīng)力變化和塑性區(qū)的發(fā)展情況。因此,我們得出以下結(jié)論:當(dāng)拱和邊壁襯砌有效厚度小于2/3時(shí),襯砌對(duì)安全性有很大影響:當(dāng)局部襯砌強(qiáng)度減小時(shí),安全系數(shù)就會(huì)降低,特別是在拱和側(cè)墻頂部。當(dāng)孔洞出現(xiàn)在襯砌背面時(shí),安全系數(shù)會(huì)相應(yīng)受到影響,但是當(dāng)孔洞較小(小于0.5米)時(shí),影響不大。當(dāng)裂縫出現(xiàn)在襯砌拱部時(shí),隧道拱部的拉應(yīng)力會(huì)增加,在頂點(diǎn)處也會(huì)監(jiān)

4、測(cè)到最大壓應(yīng)力。
　　 ③利用有限元數(shù)值模擬,對(duì)不同大小的拱項(xiàng)空洞、拱側(cè)孔洞和拱底孔洞以及修繕后的不同厚度的隧道襯砌進(jìn)行了分析。我們得出如下結(jié)論:如果孔洞越大,空洞周圍的巖石應(yīng)力也越大:若孔洞注漿,傳到拱頂?shù)膽?yīng)力也越大,而且填充重量也會(huì)增加。隨著填充體和巖體的交界面變大,從巖石傳到灌漿材料到襯砌的壓力也會(huì)增加?？锥创笮〉淖兓瘜?duì)襯砌軸力的影響并不明顯。彎矩和剪力在拱側(cè)和拱底有相同的特征,然而彎矩和剪力值卻有相反的特征。如果空洞變大