發(fā)布時(shí)間：2020-05-06 21:43

【摘要】：隨著國家海洋戰(zhàn)略及城市發(fā)展的需求,一大批跨海隧道和近海隧道即將投入建設(shè),經(jīng)常遭遇斷層、第四系等不良地質(zhì),注漿是最常用的處治方法。與山嶺隧道不同,不良地質(zhì)注漿加固體長期面臨海水侵蝕的不利影響,成為隧道百年工程安全的重大威脅。因此,開展海水侵蝕條件下注漿加固體力學(xué)性能劣化規(guī)律及耐久性研究,保障海底/近海隧道長期服役安全極具理論和實(shí)踐價(jià)值。本文針對(duì)海水侵蝕條件下軟弱富水砂層注漿加固圈,綜合運(yùn)用室內(nèi)試驗(yàn)、模擬試驗(yàn)、理論分析、數(shù)值模擬等手段,對(duì)其力學(xué)性能的劣化及耐久性展開研究,獲得了一定年限內(nèi)注漿加固圈的力學(xué)性能劣化規(guī)律,建立了運(yùn)營隧道工程壽命周期內(nèi)注漿加固圈的耐久性預(yù)測模型。研究結(jié)果對(duì)于保障運(yùn)營海底/近海隧道的服役安全具有一定的積極意義。(1)海水氯離子擴(kuò)散規(guī)律研究。測定了海水和漿液的基本參數(shù),開展?jié)B透注漿模擬試驗(yàn),分別采用普通海水(20℃)及5倍濃度海水(30℃)養(yǎng)護(hù),獲得了氯離子濃度分布規(guī)律,驗(yàn)證了加速試驗(yàn)的合理性;(2)開展加速試驗(yàn),對(duì)不同試塊開展加固體單軸壓縮試驗(yàn)、點(diǎn)荷載試驗(yàn)、直接剪切試驗(yàn)、滲透系數(shù)測定試驗(yàn)、加固體微觀試驗(yàn)等,獲得了加固體一定年限內(nèi)強(qiáng)度、粘聚力-內(nèi)摩擦角、滲透系數(shù)及微觀形貌變化情況;并建立加固體厚度折減方程,研究了一定年限內(nèi)加固圈的厚度等效折減;(3)結(jié)合損傷力學(xué)基本原理,通過變形模量衰減規(guī)律,引入動(dòng)態(tài)損傷因子,獲得隨時(shí)間變化的動(dòng)態(tài)損傷因子曲線,建立加固體損傷演變方程及損傷數(shù)學(xué)模型。結(jié)合摩爾-庫倫準(zhǔn)則,建立了加固體損傷破壞準(zhǔn)則,為注漿加固圈損傷演變模型提供理論依據(jù);(4)依托青島地鐵13號(hào)線某運(yùn)營近海隧道半斷面帷幕注漿區(qū)間。通過現(xiàn)場或室內(nèi)試驗(yàn)測試獲取注漿后加固圈及地層相關(guān)力學(xué)參數(shù),分別依據(jù)注漿加固圈厚度折減方程建立模型,對(duì)加固圈及襯砌的滲透壓變化規(guī)律進(jìn)行分析,以實(shí)現(xiàn)9000d(接近25年)內(nèi)的注漿加固圈滲透壓變化規(guī)律的預(yù)測;依據(jù)注漿加固圈損傷演變方程建立模型,在實(shí)際地層應(yīng)力作用下,對(duì)注漿加固圈及襯砌的應(yīng)力、變形量變化規(guī)律進(jìn)行分析,實(shí)現(xiàn)對(duì)28800d(接近80年)內(nèi)的注漿加固圈及襯砌應(yīng)力、變形量的變化預(yù)測。
【圖文】：

跨越海域天塹、打通關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)是解決今后東部跨海交通難題的重中之重，逡逑而修建海底隧道是公認(rèn)的最主要解決方案之一。與航運(yùn)及橋梁交通方式相比，海底隧逡逑道具有“不影響航運(yùn)，不受惡劣天氣影響，全天候運(yùn)營，，戰(zhàn)備安全性強(qiáng)”等較為顯著逡逑的優(yōu)勢。下圖丨．１為國內(nèi)比較典型的處于在建、規(guī)劃、論證階段的海底隧道。逡逑

邐山東大學(xué)碩士學(xué)位論文邐逡逑海隧道正在如火如荼的開展。截止２０１８年１２月廣州地鐵在建線路１３條，運(yùn)營線路逡逑１４條；深圳地鐵在建線路１３段，運(yùn)營線路８條；上海地鐵在建線路４條，運(yùn)營線路逡逑１６條；青島地鐵在建線路６條，運(yùn)營線路４條；廈門地鐵在建線路４條，運(yùn)營線路１逡逑條；天津地鐵在建線路６段，運(yùn)營線路６條；福州地鐵在建線路６段，運(yùn)營線路１條；逡逑寧波地鐵運(yùn)營線路１條；東莞地鐵運(yùn)營線路１條。未來也將有更多的沿海城市對(duì)城市逡逑軌道進(jìn)行規(guī)劃建設(shè)。這些線路中大多數(shù)處于近海海域，不可避免的面臨著海水侵蝕的逡逑響。逡逑
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：U457.3

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本文編號(hào)：2651901