隧道二次襯砌作為隧道工程最外層混凝土結(jié)構(gòu)層,對隧道周邊圍巖穩(wěn)定起到重要的支護(hù)作用,同時也起到防水和美觀功能。隧道作為地下建筑結(jié)構(gòu)物,所處的工程地質(zhì)條件極為復(fù)雜,再加上隧道內(nèi)施工條件差,設(shè)計不合理等因素的影響,絕大多數(shù)隧道工程都存在不同程度的病害。其中隧道二襯開裂問題尤為突出,二襯開裂對隧道工程的安全和耐久性將產(chǎn)生嚴(yán)重威脅。因此,研究隧道二襯開裂產(chǎn)生的原因,揭示隧道二襯開裂機(jī)理,對二襯結(jié)構(gòu)的安全做出合理評價,及時預(yù)防和治理二襯開裂問題,不僅具有很強(qiáng)的理論價值,而且具有現(xiàn)實的工程意義。本論文以谷城-竹溪高速公路片巖區(qū)隧道為工程實例,對隧道二襯開裂機(jī)理及安全評價進(jìn)行研究。以研究區(qū)工程地質(zhì)條件、圍巖特性、水文地質(zhì)、地形地貌、施工因素、設(shè)計因素等方面研究內(nèi)容為基礎(chǔ),結(jié)合現(xiàn)場地質(zhì)調(diào)查、室內(nèi)外試驗、現(xiàn)場監(jiān)控量測、數(shù)值模擬以及理論分析等方法,對區(qū)域工程地質(zhì)條件、巖性特征、二襯裂縫分布特征、圍巖變形及支護(hù)承載特性、二襯開裂機(jī)理、二襯裂縫擴(kuò)展規(guī)律、二襯裂縫安全評價等幾大關(guān)鍵技術(shù)問題進(jìn)行系統(tǒng)分析研究,揭示隧道二襯開裂機(jī)理及裂縫擴(kuò)展規(guī)律,提出了二襯裂縫安全評價標(biāo)準(zhǔn),針對不同類型裂縫提出了防治建議。主要研究成果... 

【文章來源】：中國地質(zhì)大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：157 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
作者簡介
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究意義及選題依據(jù)
        1.1.1 研究意義
        1.1.2 工程概況及選題依據(jù)
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 軟巖及片巖工程特性研究現(xiàn)狀
        1.2.2 隧道二襯開裂問題國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 研究中存在的問題
    1.4 研究內(nèi)容、研究方法和技術(shù)路線
        1.4.1 主要研究內(nèi)容
        1.4.2 研究方法、試驗方案及技術(shù)路線
    1.5 論文創(chuàng)新點
第二章 大斷裂帶片巖區(qū)工程地質(zhì)與圍巖特性研究
    2.1 研究區(qū)工程地質(zhì)條件
        2.1.1 區(qū)域地質(zhì)背景
        2.1.2 地形地貌
        2.1.3 地層巖性
        2.1.4 水文地質(zhì)條件
        2.1.5 地質(zhì)構(gòu)造
        2.1.6 工程地質(zhì)評價
    2.2 巖石礦物成分及物理力學(xué)特性研究
        2.2.1 試驗方案
        2.2.2 礦物成分分析
        2.2.3 物理性質(zhì)分析
        2.2.4 力學(xué)性質(zhì)分析
        2.2.5 結(jié)構(gòu)面力學(xué)性質(zhì)分析
    2.3 片巖的工程特性研究
        2.3.1 可塑性
        2.3.2 膨脹性
        2.3.3 流變性
        2.3.4 易擾動性
        2.3.5 損傷劣化
        2.3.6 各向異性
    2.4 本章小結(jié)
第三章 片巖隧道圍巖變形及支護(hù)結(jié)構(gòu)承載特性研究
    3.1 現(xiàn)場監(jiān)控量測
        3.1.1 監(jiān)控量測方案
        3.1.2 監(jiān)測內(nèi)容及測點布置
        3.1.3 監(jiān)測儀器
        3.1.4 監(jiān)測數(shù)據(jù)分析處理方法
        3.1.5 監(jiān)測斷面的選取
    3.2 現(xiàn)場監(jiān)控量測結(jié)果分析
        3.2.1 圍巖變形特性分析
        3.2.2 支護(hù)結(jié)構(gòu)承載特性分析
    3.3 本章小結(jié)
第四章 隧道二襯開裂特征研究
    4.1 隧道二襯開裂分析
        4.1.1 概述
        4.1.2 隧道二襯開裂的主要危害
    4.2 二襯裂縫的分類
        4.2.1 按裂縫走向分類
        4.2.2 按受力變形形態(tài)和裂口特征分類
        4.2.3 按裂縫產(chǎn)生的原因分類
    4.3 二襯開裂特征研究
        4.3.1 隧道二襯開裂調(diào)查內(nèi)容與方法
        4.3.2 裂縫的描述
        4.3.3 裂縫的觀測
        4.3.4 研究區(qū)隧道二襯裂縫分布規(guī)律及成因分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 隧道二襯開裂機(jī)理研究
    5.1 工程區(qū)域地質(zhì)條件對二襯開裂的影響
    5.2 圍巖工程特性對二襯開裂的影響
        5.2.1 片巖工程性質(zhì)對二襯開裂的影響
        5.2.2 片巖破壞特性對二襯開裂的影響
        5.2.3 偏壓作用對二襯開裂的影響
        5.2.4 水文地質(zhì)條件對二襯開裂的影響
        5.2.5 地應(yīng)力作用對二襯開裂的影響
    5.3 施工因素對二襯開裂的影響
        5.3.1 施工工法對圍巖及二襯開裂的影響
        5.3.2 爆破振動對二襯開裂的影響
        5.3.3 施工工藝與質(zhì)量控制對二襯開裂的影響
    5.4 設(shè)計因素對片巖隧道二襯開裂的影響
        5.4.1 圍巖級別設(shè)計對二襯開裂的影響
        5.4.2 支護(hù)設(shè)計參數(shù)對隧道二襯開裂的影響
    5.5 本章小結(jié)
第六章 隧道二襯開裂規(guī)律數(shù)值分析研究
    6.1 概述
    6.2 二襯開裂數(shù)值模擬研究
        6.2.1 二襯結(jié)構(gòu)計算模型的選取
        6.2.2 問題簡化及計算基本假定
        6.2.3 計算模型的建立
    6.3 不同條件下二襯開裂特征研究
        6.3.1 偏壓情況下二襯開裂特征分析
        6.3.2 局部空洞情況下二襯開裂特征分析
        6.3.3 二襯結(jié)構(gòu)厚度不足情況下二襯開裂特征分析
        6.3.4 不均勻沉降情況下二襯開裂特征分析
        6.3.5 不同混凝土強(qiáng)度情況下二襯開裂特征分析
    6.4 本章小結(jié)
第七章 二襯裂縫擴(kuò)展規(guī)律及安全評價研究
    7.1 隧道二襯裂縫擴(kuò)展規(guī)律計算理論
        7.1.1 隧道二襯開裂形式
        7.1.2 帶裂縫隧道襯砌強(qiáng)度因子計算
        7.1.3 帶裂縫隧道襯砌裂縫擴(kuò)展判斷準(zhǔn)則
    7.2 二襯裂縫擴(kuò)展規(guī)律有限元計算
        7.2.1 二襯裂縫模型的建立
        7.2.2 帶裂縫的二襯結(jié)構(gòu)強(qiáng)度因子計算分析
        7.2.3 二襯結(jié)構(gòu)裂縫擴(kuò)展規(guī)律分析研究
    7.3 隧道二襯裂縫病害安全評定標(biāo)準(zhǔn)及分類
        7.3.1 隧道襯砌裂縫的定性評定標(biāo)準(zhǔn)
        7.3.2 隧道襯砌裂縫的定量評定標(biāo)準(zhǔn)
        7.3.3 定量與定性相結(jié)合的評定標(biāo)準(zhǔn)
        7.3.4 片巖區(qū)隧道襯砌裂縫的評定標(biāo)準(zhǔn)
    7.4 隧道二襯裂縫防治研究
        7.4.1 隧道二襯裂縫預(yù)防措施
        7.4.2 隧道二襯裂縫治理措施
        7.4.3 片巖隧道二襯裂縫處理方法分類
    7.5 本章小結(jié)
第八章 結(jié)論與展望
    8.1 結(jié)論
    8.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)



本文編號：3041465