在役公路隧道典型病害分析与监测

发布时间：2017-08-26 01:30

  本文关键词：在役公路隧道典型病害分析与监测

  更多相关文章： 监测 大数据统计 典型病害 数值模拟 视频监测

【摘要】：公路隧道作为交通基础设施中特别重要的一部分,对我国国民经济提升以及社会快速发展具有非常积极地推动作用。特别是近十年来,随着经济发展对公路交通工程等的强烈需求,公路隧道在规模上迅速发展。虽然我国公路隧道工程建设已经取得了非常大的成就,但由于我国隧道工程相对起步较晚,养护技术落后,养护工作不到位等因素,许多在役隧道在运营期间都出现了不同程度的病害。目前,据不完全统计我国大概超过30%~40%的隧道处于亚健康甚至病害的状态。公路隧道病害是当前国内外隧道运营管理中都经常要面对一个特别重大问题,同时它也是一个世界性的难题。在此背景下,本文对在役公路隧道的部分典型病害进行分析和监测研究具有十分重要的意义。本文主要采用大数据统计分析、数值模拟以及试验等方法对在役公路隧道的部分典型病害监测进行研究,其工作的主要内容包括以下几个方面:(1)对我国在役公路隧道衬砌厚度不足、衬砌混凝土强度不足、隧道水害、衬砌裂缝等典型病害及其形成机理进行了分析。(2)运用大数据统计的方法对我国部分在役隧道的典型病害特征与其纵、横断面位置、围岩级别、病害形态等的相互关系进行大数据统计,对统计结果进行分类总结并做出具体的分析,进而确定合理的监测指标与部位。(3)首先通过设计方法比选,优先选择正交设计法选取围岩参数。然后计算出深浅埋深下的荷载。最后基于MIDAS/GTS有限元软件,运用荷载结构法对隧道衬砌厚度不足、衬砌混凝土强度不足等病害进行数值模拟分析,计算不同埋深荷载、不同病害部位、不同病害程度等的模型工况下的安全状态,并对各不同状态进行安全影响分析,找到重点监测断面与对象。(4)对于隧道衬砌厚度、强度等材料劣化病害,提出在通过地质雷达、钻芯法找到缺陷断面,进而在相应的缺陷影响关键部位埋设传感器的方式进行实时监测。对于衬砌裂缝、渗漏水等表观病害则通过自主研发“一种智能视频监测系统”来实现对隧道衬砌裂缝和渗漏水的实时监测,并对该监测系统组成、优势、工作原理等做了具体介绍。
【关键词】：监测 大数据统计 典型病害 数值模拟 视频监测
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U457.2
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 引言9
• 1.2 国内外研究现状9-13
• 1.2.1 国外研究现状9-10
• 1.2.2 国内研究现状10-13
• 1.3 论文研究的意义、内容、方法13-15
• 第二章 在役公路隧道土建结构典型病害概述15-22
• 2.1 隧道的水害及其整治16-18
• 2.2 隧道衬砌开裂及其整治18-20
• 2.3 隧道衬砌材质劣化及其预防整治20-21
• 2.4 本章小结21-22
• 第三章 在役公路隧道典型病害大数据统计分析22-26
• 3.1 病害统计对象概况22
• 3.2 公路隧道常见病害的统计分析22-25
• 3.2.1 隧道病害统计结果22-24
• 3.2.2 公路隧道病害特征分析24-25
• 3.3 本章小结25-26
• 第四章 在役公路隧道典型病害数值模拟分析26-69
• 4.1 基本研究思路26
• 4.2 围岩参数选取26-34
• 4.2.1 设计方法比选26-28
• 4.2.2 正交设计理论28-34
• 4.3 深、浅埋隧道衬砌荷载计算34-36
• 4.4 衬砌厚度不足模型36-53
• 4.4.1 安全系数计算结果39-42
• 4.4.2 安全系数对比分析42-53
• 4.5 衬砌强度不足模型53-64
• 4.5.1 安全系数计算结果53-56
• 4.5.2 安全系数对比分析56-64
• 4.6 衬砌裂缝、渗漏水64-67
• 4.6.1 衬砌裂缝调查统计64-66
• 4.6.2 衬砌裂缝病害统计分析66-67
• 4.7 本章小结67-69
• 第五章 在役公路隧道典型病害监测手段69-79
• 5.1 隧道衬砌材料劣化监测手段甄选69-70
• 5.2 隧道衬砌裂缝、水害智能监测系统70-78
• 5.2.1 现有隧道衬砌裂缝、水害监测系统70-71
• 5.2.2 隧道衬砌裂缝、水害智能监测系统71-73
• 5.2.3 系统后台操作简要说明73-78
• 5.3 本章小结78-79
• 第六章 结论与展望79-81
• 6.1 结论79-80
• 6.2 展望80-81
• 致谢81-82
• 参考文献82-85
• 攻读学位期间取得的研究成果85

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本文编号：738832