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《长沙理工大学》 2007年
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峪园隧道衬砌破裂检测评价及演化机理分析

谭勇  
【摘要】: 随着当前我国高速公路的迅速发展,山岭隧道工程越来越多。但由于设计、施工、工程地质等方面的自然及人为因素,己(在)建山岭隧道衬砌开裂、渗漏水等现象时有发生,给隧道施工、安全运营均带来较大隐患。为防范于未然,隧道病害检测与演化机理、整治问题已经不容忽视。 本文以湖南省张家界峪园公路峪园隧道衬砌病害检测与补强修复为研究背景,首先对国内外隧道破损研究进行了大量资料收集,系统阐述了隧道围岩衬砌力学行为、支护结构类型与衬砌裂损病害分类。并从峪园隧道衬砌裂缝检测结果入手,围绕隧道结构开裂处治需要达到的基本目标,对隧道衬砌病害的检测理论做了细致分析,包括衬砌厚度检测、二次衬砌混凝土强度检测、二次衬砌裂缝调查。并对检测结果评价基准展开了全面的探讨,提出了衬砌变异检测评判依据。 在此基础上,论文为进一步研究峪园隧道衬砌破损原因、破损趋势,运用了围岩压力计算理论与有限元数值模拟两种手段,分别计算峪园隧道Ⅲ、Ⅴ、Ⅳ级围岩段典型断面衬砌结构荷载与施工、运营期间围岩及衬砌的受力变形。围岩压力计算采用了规范计算公式、太沙基公式、普氏计算公式,对峪园隧道穿越围岩不同埋深条件下的典型断面进行计算,然后比较、分析三种不同公式计算结果,得到围岩压力理论解。数值模拟运用有限元软件分别对施工期间与运营期间峪园隧道的围岩、衬砌的应力、应变以及位移进行了分析,揭示了峪园隧道衬砌结构开裂产生的原因及其变形、破坏的规律。最后通过隧道病害处置措施研究,提出了峪园隧道各路段衬砌开裂的相应处置方案建议。 希望通过本文对峪园隧道衬砌开裂的检测手段与结果判据以及演化机理的初步探讨,能够为隧道工程建设中遭遇同类性质问题而提出的处置措施的可行性及可靠性提供一定的参考与借鉴。
【学位授予单位】:长沙理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:U457

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