公路黄土隧道衬砌裂缝现场调查与产生机理的数值方法研究
发布时间：2020-12-22 19:29
高速公路隧道开通运营后,由于受水文地质条件、施工质量等因素影响,二次衬砌会出现不同程度的裂缝,严重影响了隧道的行车安全。因此,开展公路隧道衬砌裂缝产生机理的研究,对提高公路隧道勘察设计及施工养护水平意义重大,而且对提高公路隧道行车运营安全、消除事故隐患等方面,具有重要的现实意义。本文主要研究内容和成果如下:(1)对三淅高速田家坪隧道的衬砌裂缝进行了现场调查统计,并分析得出了产生这种裂缝分布规律的原因为偏压荷载作用、水荷载作用及衬砌背后存在空洞等。(2)对有限元理论和混凝土塑性损伤模型进行了简单的介绍,然后应用有限元计算软件ABAQUS,基于混凝土塑性损伤模型建立了隧道衬砌地层一结构法计算模型。(3)利用计算模型,分别模拟分析衬砌背后存在空洞、地形偏压及围岩浸水等对衬砌的影响,结果表明:无论哪种工况下,衬砌的拱顶和边墙位置处的拉损伤值都很大,产:生拉裂缝的可能性都很大;但是,压损伤值却极小,因此不会产生压裂缝;且隧道衬砌背后存在空洞对裂缝产生的影响最大。(4)数值计算结果与现场调查结果相似,验证了数值方法的可靠性,同时也再次说明了这三种工况是公路隧道衬砌裂缝产生的原因,对工程设计与施工具...
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
公路隧道衬砌裂缝的种类Fig.2-1Thetypesofcracksintheliningofhighwaytunnel
图 3-1 公路隧道衬砌部位划分示意图Fig.3-1 The division of lining parts of highway tunnel淅高速田家坪隧道左洞全长 814m，右洞全长 850m。隧道衬砌裂缝表 3-1、表 3-2、表 3-3 和图 3-2、图 3-3、图 3-4、图 3-5、图 3表 3-1 田家坪隧道衬砌裂缝种类统计表Tab.3-1 The statistics of the types of tunnel lining cracks裂缝种类数量（条） 长度（m）左洞 右洞 左洞 右洞纵向裂缝 36 39 188.5 254.6环向裂缝 19 54 73.1 204.8斜向裂缝 1 4 3 13.4合计 56 97 264.6 472.8表 3-2 田家坪隧道左洞衬砌裂缝位置数量统计表Tab.3-2 The statistics of the cracks in the lining of the tunnel right tunnel宽度m)纵向裂缝 环向裂缝 斜向裂左边墙 右边墙 左边墙 右边墙 拱顶 左边墙
第 3 章 衬砌裂缝现场调查结果的统计及分析表 3-3 田家坪隧道右洞衬砌裂缝位置数量统计表Tab.3-3 The statistics of the cracks in the lining of the tunnel right tunnel裂缝宽度(mm)纵向裂缝 环向裂缝 斜向裂缝左边墙 右边墙 左边墙 右边墙 拱顶 左边墙 右边墙d≤0.2 18 13 23 7 ／ 1 1d＞0.2 3 5 5 11 8 ／ 2小计 21 18 28 18 8 1 3合计 39 54 4
【参考文献】：
期刊论文
[1]Numerical modeling of time-dependent deformation and induced stresses in concrete pipes constructed in Queenston shale using micro-tunneling technique[J]. Hayder Mohammed Salim Al-Maamori,M.Hesham El Naggar,Silvana Micic. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering. 2018(02)
[2]Roughness evaluation in shotcrete-lined water tunnels with invert concrete based on cases from Nepal[J]. Chhatra Bahadur Basnet,Krishna Kanta Panthi. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering. 2018(01)
[3]隧道二次衬砌施工裂缝发展特征与防治对策研究[J]. 罗再军,罗建军. 湖南交通科技. 2017(04)
[4]黄土隧道的湿陷变形规律及其对衬砌结构的作用[J]. 李骏,邵生俊,李国良,苗贺朝,鹿忠刚. 岩石力学与工程学报. 2018(01)
[5]非饱和黄土抗剪强度特性试验研究[J]. 闫芙蓉,胡雪源,崔芳. 水利与建筑工程学报. 2017(05)
[6]Interaction analyses between tunnel and landslide in mountain area[J]. ZHANG Zhi-guo,ZHAO Qi-hua,XU Chen,XU Xiao-yang. Journal of Mountain Science. 2017(06)
[7]盾构隧道衬砌背后空洞对结构影响规律数值分析[J]. 赖金星,刘炽,胡昭,曹小军,王修领. 现代隧道技术. 2017(03)
[8]中条山隧道二衬裂缝成因分析及加固补强措施研究[J]. 王宪伟,薛倬昆,高珍国,乔菲. 工程技术研究. 2017(05)
[9]不同衬砌结构缺陷对隧道结构整体安全性的影响[J]. 孙铁军,王伟,罗明睿,王万平,王亚琼. 建筑科学与工程学报. 2017(03)
[10]衬砌背后空洞影响下隧道结构裂损规律试验研究[J]. 张旭,张成平,冯岗,韩凯航. 岩土工程学报. 2017(06)
博士论文
[1]隧道衬砌结构健康诊断及技术状况评定研究[D]. 张素磊.北京交通大学 2012
[2]黄土区层状土入渗特性及其指流的实验研究[D]. 张建丰.西北农林科技大学 2004
硕士论文
[1]多变荷载下黄土公路隧道结构劣化机理与健康评价体系研究[D]. 杨文辉.长安大学 2017
[2]衬砌背后空洞对隧道衬砌结构安全性的影响研究[D]. 姜宁.烟台大学 2016
[3]隧道结构裂缝病害评价及治理方法研究[D]. 滕振楠.西南交通大学 2015
[4]公路隧道衬砌裂损机理及结构安全性评价研究[D]. 郑阳焱.中南大学 2014
[5]黄土隧道支护方法对其稳定性影响研究[D]. 夏添.郑州大学 2012
[6]降雨入渗对黄土边坡稳定性影响研究[D]. 刘永涛.西北农林科技大学 2010
[7]含水量对黄土强度的影响试验研究[D]. 程小勇.中国地质大学 2009
[8]连拱隧道衬砌裂缝病害特征与处治技术研究[D]. 吴启勇.长安大学 2005
本文编号：2932299
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
公路隧道衬砌裂缝的种类Fig.2-1Thetypesofcracksintheliningofhighwaytunnel
图 3-1 公路隧道衬砌部位划分示意图Fig.3-1 The division of lining parts of highway tunnel淅高速田家坪隧道左洞全长 814m，右洞全长 850m。隧道衬砌裂缝表 3-1、表 3-2、表 3-3 和图 3-2、图 3-3、图 3-4、图 3-5、图 3表 3-1 田家坪隧道衬砌裂缝种类统计表Tab.3-1 The statistics of the types of tunnel lining cracks裂缝种类数量（条） 长度（m）左洞 右洞 左洞 右洞纵向裂缝 36 39 188.5 254.6环向裂缝 19 54 73.1 204.8斜向裂缝 1 4 3 13.4合计 56 97 264.6 472.8表 3-2 田家坪隧道左洞衬砌裂缝位置数量统计表Tab.3-2 The statistics of the cracks in the lining of the tunnel right tunnel宽度m)纵向裂缝 环向裂缝 斜向裂左边墙 右边墙 左边墙 右边墙 拱顶 左边墙
第 3 章 衬砌裂缝现场调查结果的统计及分析表 3-3 田家坪隧道右洞衬砌裂缝位置数量统计表Tab.3-3 The statistics of the cracks in the lining of the tunnel right tunnel裂缝宽度(mm)纵向裂缝 环向裂缝 斜向裂缝左边墙 右边墙 左边墙 右边墙 拱顶 左边墙 右边墙d≤0.2 18 13 23 7 ／ 1 1d＞0.2 3 5 5 11 8 ／ 2小计 21 18 28 18 8 1 3合计 39 54 4
【参考文献】：
期刊论文
[1]Numerical modeling of time-dependent deformation and induced stresses in concrete pipes constructed in Queenston shale using micro-tunneling technique[J]. Hayder Mohammed Salim Al-Maamori,M.Hesham El Naggar,Silvana Micic. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering. 2018(02)
[2]Roughness evaluation in shotcrete-lined water tunnels with invert concrete based on cases from Nepal[J]. Chhatra Bahadur Basnet,Krishna Kanta Panthi. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering. 2018(01)
[3]隧道二次衬砌施工裂缝发展特征与防治对策研究[J]. 罗再军,罗建军. 湖南交通科技. 2017(04)
[4]黄土隧道的湿陷变形规律及其对衬砌结构的作用[J]. 李骏,邵生俊,李国良,苗贺朝,鹿忠刚. 岩石力学与工程学报. 2018(01)
[5]非饱和黄土抗剪强度特性试验研究[J]. 闫芙蓉,胡雪源,崔芳. 水利与建筑工程学报. 2017(05)
[6]Interaction analyses between tunnel and landslide in mountain area[J]. ZHANG Zhi-guo,ZHAO Qi-hua,XU Chen,XU Xiao-yang. Journal of Mountain Science. 2017(06)
[7]盾构隧道衬砌背后空洞对结构影响规律数值分析[J]. 赖金星,刘炽,胡昭,曹小军,王修领. 现代隧道技术. 2017(03)
[8]中条山隧道二衬裂缝成因分析及加固补强措施研究[J]. 王宪伟,薛倬昆,高珍国,乔菲. 工程技术研究. 2017(05)
[9]不同衬砌结构缺陷对隧道结构整体安全性的影响[J]. 孙铁军,王伟,罗明睿,王万平,王亚琼. 建筑科学与工程学报. 2017(03)
[10]衬砌背后空洞影响下隧道结构裂损规律试验研究[J]. 张旭,张成平,冯岗,韩凯航. 岩土工程学报. 2017(06)
博士论文
[1]隧道衬砌结构健康诊断及技术状况评定研究[D]. 张素磊.北京交通大学 2012
[2]黄土区层状土入渗特性及其指流的实验研究[D]. 张建丰.西北农林科技大学 2004
硕士论文
[1]多变荷载下黄土公路隧道结构劣化机理与健康评价体系研究[D]. 杨文辉.长安大学 2017
[2]衬砌背后空洞对隧道衬砌结构安全性的影响研究[D]. 姜宁.烟台大学 2016
[3]隧道结构裂缝病害评价及治理方法研究[D]. 滕振楠.西南交通大学 2015
[4]公路隧道衬砌裂损机理及结构安全性评价研究[D]. 郑阳焱.中南大学 2014
[5]黄土隧道支护方法对其稳定性影响研究[D]. 夏添.郑州大学 2012
[6]降雨入渗对黄土边坡稳定性影响研究[D]. 刘永涛.西北农林科技大学 2010
[7]含水量对黄土强度的影响试验研究[D]. 程小勇.中国地质大学 2009
[8]连拱隧道衬砌裂缝病害特征与处治技术研究[D]. 吴启勇.长安大学 2005
本文编号：2932299
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/2932299.html
