基于全生命周期的公路隧道襯砌計算方法研究.pdf

1、隨著我國公路隧道數(shù)量的增多、建設(shè)規(guī)模的增大，公路隧道在其全生命周期的不同階段中也出現(xiàn)了各種各樣的問題，比如，在設(shè)計中如何確立合理的圍巖壓力計算模型、襯砌材料劣化對隧道使用功能的影響等。因此，對這些問題進行研究對今后指導公路隧道的設(shè)計和維持公路隧道的正常營運具有重要的意義。 本文以某標準二車道公路隧道作為研究對象，通過對已有的計算方法進行對比分析的基礎(chǔ)上，建立一個更符合隧道襯砌受力和變形特點的圍巖壓力計算模型以及在各種物理、化學等

2、外界因素作用下隧道襯砌的裂損對隧道功能的影響程度這兩方面內(nèi)容進行了深入的研究，論文主要工作如下： 1、荷載—結(jié)構(gòu)法和地層—結(jié)構(gòu)法是目前經(jīng)常用于隧道計算的兩種計算方法，這兩種計算方法各有特點，本文從原理上對其進行了闡述，總結(jié)了兩種計算方法各自的優(yōu)缺點； 2、總結(jié)了過去隧道圍巖壓力計算中采用過的荷載—結(jié)構(gòu)法的幾種模型形式，在這些計算模型的基礎(chǔ)上，提出了一個能使荷載—結(jié)構(gòu)法和地層—結(jié)構(gòu)法這兩種計算方法計算所得的圍巖壓力趨于一致

3、并且更符合隧道襯砌實際受力特征的荷載—結(jié)構(gòu)法的計算模型(考慮應力拱效應的荷載—結(jié)構(gòu)模型)； 3、結(jié)合隧道工程的特點，分析了可能引起隧道襯砌材料劣化的原因，這些原因多種多樣，主要包括：一方面地下水中各種有害離子、空氣中的二氧化碳等通過化學作用引起襯砌混凝土的腐蝕以及鋼筋的銹蝕，另外一方面由于鹽類結(jié)晶、凍融循環(huán)等物理作用引起襯砌混凝土材料損傷； 4、以試驗得到的劣化混凝土的有關(guān)彈性模量、剛度等力學性能數(shù)據(jù)為依據(jù)，根據(jù)現(xiàn)場觀測