公路隧道襯砌結(jié)構(gòu)使用壽命預測方法研究.pdf

1、隨著近些年來隧道工程的不斷發(fā)展，以及對于隧道襯砌耐久性問題的深入研究。襯砌結(jié)構(gòu)的耐久度問題逐漸成為了公路隧道工程學科研究的熱點與難點。越來越多的學者與工程設計人員將目光投向了對于結(jié)構(gòu)壽命的研究。伴隨著規(guī)范對于結(jié)構(gòu)使用壽命延長的要求，在設計與建設初期判斷公路隧道結(jié)構(gòu)的壽命能否滿足要求，由于缺乏足夠豐富的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，對其理論的研究有著非常重要的意義。對于公路隧道襯砌結(jié)構(gòu)壽命的評估預測，不僅能對運營階段的隧道進行安全性評估，確定隧道需要投入安全

2、加固的大概年限，同時能從耐久度的角度對隧道設計理念與標準起到修正的作用，使公路隧道的設計與運營管理更符合經(jīng)濟性。論文以達萬高速沙壩灣隧道為背景依托，通過對于襯砌結(jié)構(gòu)損傷機理以及結(jié)構(gòu)壽命影響因素的研究，總結(jié)了襯砌結(jié)構(gòu)使用壽命預測方法。
　　 1.結(jié)合隧道工程的特點，綜合考慮隧道結(jié)構(gòu)所承擔的復雜荷載條件以及不同于一般大氣環(huán)境的自然影響因素，明確了公路隧道襯砌結(jié)構(gòu)損傷主要由混凝土碳化及鋼筋銹蝕所決定，并深入分析了襯砌混凝土碳化機理以及

3、鋼筋銹蝕機理。確定了適合于公路隧道工程的碳化預測模型。
　　 2.以承載力極限作為壽命評定的最終狀態(tài)，總結(jié)了公路隧道襯砌結(jié)構(gòu)使用壽命預測方法，將結(jié)構(gòu)壽命分為兩個階段進行計算，分別為鋼筋無銹工作時間以及結(jié)構(gòu)破壞工作時間。
　　 3.確定了公路隧道壽命預測所需要的現(xiàn)場實測指標。分別研究了二氧化碳濃度檢測、環(huán)境溫度、相對濕度檢測、二次襯砌缺陷狀況檢測的工作原理與操作方法，對于國內(nèi)外先進的檢測儀器作了詳細介紹。
　　 4

4、.針對公路隧道襯砌結(jié)構(gòu)普遍存在的結(jié)構(gòu)缺陷問題，通過FLAC3D軟件對二襯結(jié)構(gòu)混凝土厚度不足、強度不足、存在空洞的缺陷狀況區(qū)分了十種工況進行數(shù)值模擬，經(jīng)過數(shù)據(jù)后處理與安全系數(shù)的計算，得出了每種缺陷在不同位置與范圍存在時對于隧道結(jié)構(gòu)整體安全性的影響。同時，從側(cè)面反映了結(jié)構(gòu)缺陷對于結(jié)構(gòu)原始安全系數(shù)的削弱，從而直接縮短了隧道結(jié)構(gòu)的使用壽命。
　　 5.運用公路隧道使用壽命預測方法對達萬高速沙壩灣隧道進行使用壽命預測。結(jié)合現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)與隧