動(dòng)力荷載作用下隧道襯砌結(jié)構(gòu)損傷規(guī)律研究.pdf

1、目前，我國(guó)運(yùn)營(yíng)隧道普遍存在著襯砌裂縫、破損、滲漏水等病害。這些病害的出現(xiàn)大致有三方面原因:一是前期隧道施工中襯砌質(zhì)量存在缺陷，致使施工縫長(zhǎng)期漏水等造成;二是水的長(zhǎng)期淘蝕和侵蝕，襯砌防水層老化，圍巖蠕變變形等地質(zhì)作用因素造成;三是地震和車輛撞擊等偶然荷載造成的。隧道結(jié)構(gòu)健康隱患嚴(yán)重影響了隧道的安全運(yùn)營(yíng)。傳統(tǒng)的隧道監(jiān)測(cè)手段不能對(duì)運(yùn)營(yíng)狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，使得人們不能準(zhǔn)確把握養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)，甚至導(dǎo)致了重大安全事故。為此人們開始尋求隧道結(jié)構(gòu)健康實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和

2、預(yù)警技術(shù)，并在一些隧道中進(jìn)行了應(yīng)用，取得了良好效果。
　　濟(jì)萊高速公路是山東省境內(nèi)地形最復(fù)雜、隧道最多的高速公路，其中蟠龍隧道長(zhǎng)2447米，是目前濟(jì)南境內(nèi)最長(zhǎng)的高速隧道。本文將依托濟(jì)萊高速公路隧道群，在對(duì)病害機(jī)理進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和理論分析基礎(chǔ)上，研究隧道結(jié)構(gòu)的健康無(wú)線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)，建立預(yù)警體系，并研發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的隧道監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)。該項(xiàng)目研究成果不僅可以為濟(jì)萊高速公路隧道群的安全運(yùn)營(yíng)保駕護(hù)航，而且在理論和技術(shù)上也具有顯明的特色與創(chuàng)

3、新。
　　本文將借助于現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、理論和數(shù)值分析等綜合手段，對(duì)隧道結(jié)構(gòu)損傷的發(fā)生機(jī)理和規(guī)律進(jìn)行系統(tǒng)深入研究，為健康狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、診斷和預(yù)警提供理論支撐。著重從以下三個(gè)方面進(jìn)行研究:
　　(1)隧道調(diào)查病害與分析
　　對(duì)濟(jì)萊高速蟠龍隧道進(jìn)行詳盡地病害調(diào)查，分析病害產(chǎn)生的原因，提出病害檢測(cè)新技術(shù)和治理措施，為隧道安全運(yùn)營(yíng)保駕護(hù)航，同時(shí)為健康狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、診斷和預(yù)警提供現(xiàn)實(shí)支撐。
　　(2)地震作用下隧道結(jié)構(gòu)變形和破壞規(guī)

4、律研究
　　目前對(duì)地震作用下隧道復(fù)合襯砌結(jié)構(gòu)的變形和損傷規(guī)律及健康診斷的研究較少。本文將基于動(dòng)力學(xué)數(shù)值模擬手段對(duì)這一問題進(jìn)行深入研究，為隧道健康診斷提供理論依據(jù)。
　　(3)失控車輛撞擊作用下隧道結(jié)構(gòu)局部損傷機(jī)理與規(guī)律研究
　　本項(xiàng)目將通過(guò)動(dòng)力學(xué)數(shù)值模擬，研究失控車輛-襯砌結(jié)構(gòu)的相互作用機(jī)理，著重研究影響隧道結(jié)構(gòu)損傷的主要因素，并研究不同影響因素下隧道結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)，為隧道結(jié)構(gòu)在車輛撞擊后的損傷診斷及維護(hù)和維修提供理論