【摘要】：如今,我國不僅擁有世界上運營里程最長的高速鐵路,在隧道工程數(shù)量上也遠超其他國家。隨著隧道數(shù)量的增多,各種缺陷病害問題也日益突出,但目前相關的研究大多關注運營期間隧道的病害問題,對于新建隧道結構的缺陷重視程度不足。本文以滬昆客運專線貴州西段部分隧道的缺陷情況為依托,對新建高鐵隧道的缺陷情況進行了統(tǒng)計分析,并從力學機理和歸納統(tǒng)計等角度總結了缺陷成因,利用數(shù)值模擬手段,從襯砌背后存在空洞、襯砌厚度不足、襯砌存在裂縫缺陷等三個方面對結構安全性進行評價,總結了新建高鐵隧道部分結構性缺陷的安全評價標準,并結合缺陷情況進行應用分析,主要研究內容如下:(1)對滬昆客專貴州西段多條新建高鐵隧道缺陷數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析,從不同標段、不同圍巖等級、不同長度等級等方面對各類缺陷的分布情況進行分析,發(fā)現(xiàn)隧道缺陷問題普遍存在,缺陷分布情況和嚴重程度與施工管理和質量控制、地質圍巖條件等因素密切相關。(2)分析常見隧道襯砌結構缺陷作用機理及形成原因,結合現(xiàn)有隧道各缺陷特點和分布規(guī)律,總結該地區(qū)隧道存在背后脫空和混凝土不密實、襯砌裂損、施工縫和滲漏水等缺陷的成因。(3)針對襯砌背后存在空洞缺陷,通過數(shù)值模擬方式以安全系數(shù)作為評價結構安全性的指標進行結構計算,分析了圍巖級別、脫空寬度和脫空長度等指標變化下的安全系數(shù)變化規(guī)律,并制定相應的安全評價標準。(4)針對襯砌厚度不足缺陷,采用類似的計算方式和評價指標,分析了不同圍巖級別下不同位置、寬度、長度和厚度不同程度缺陷的安全系數(shù)變化規(guī)律,并制定相應的安全評價標準。(5)針對襯砌存在裂縫缺陷,考慮到斷裂問題,文章從襯砌結構截面強度和裂紋尖端穩(wěn)定性兩個方面分別計算,得出了不同裂縫位置和深度缺陷的安全系數(shù)變化規(guī)律,并結合相關規(guī)范建立相應的安全評價標準。
【圖文】：

盤縣后進入云南省，經富源、曲靖、馬龍、嵩明至昆明市（昆明南站），是滬昆客逡逑專的重要組成部分，沿線滬昆高速公路與線路相伴而行，交通較方便．線路地理位置逡逑如圖２－１。逡逑＼邐／邐ｆ邐＼邐Ｉ逡逑，邋：邋＼邋＊逡逑４p海保沖澹椋翦危皯跤潰椋殄甕剩希�、、覔Q義稀ⅲ殄�、陛犣。逦：贵阳辶x希箋徶ǎ巍誨危у義弦誨危螆 邐＼邐？逡逑／邋１邋／逡逑／邐成舍邐：邐／邐，逡逑ｒ邋４ｒｐ邐＇、邐氣邋Ｘｒ＂逡逑圖２－１長昆客運專線地理位置圖逡逑Ｆｉｇ．邋２－１邋Ｇｅｏ邋ｌｏｃａｔｉｏｎ邋ｍａｐ邋ｏｆ邋Ｃｈａｎｇｓｈａ－Ｋｕｎｍｉｎｇ邋Ｐａｓｓｅｎｇｅｒ邋Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ邋Ｌｉｎｅ逡逑沿線居民多集中于高原盆地、丘陵及河流兩岸，少數(shù)民族多。沿線屬亞熱帶逡逑濕潤季風氣候，氣溫及降雨等各地雖有差異，但變幅不大。總的特點是：冬無嚴逡逑寒，夏無酷暑，氣候溫和，雨量充沛，陰雨天多，四季不甚分明。沿線通過長江逡逑和珠江兩大水系上游交錯地帶，主要水系多呈東西或南北向展布。地層出露較為逡逑完全，自前震旦系至第四系地層皆有分布。逡逑２．２現(xiàn)場檢測逡逑由于隧道結構的隱蔽性

達數(shù)據(jù)可得探地雷達時間剖面圖，通過時深轉換可得深度剖面。再經濾波等處理，逡逑可使不同反射層面清晰顯示，同時根據(jù)波形特征可分析存在的缺陷和目標物的類逡逑型，雷達探測儀及其原理如圖２－２所示。逡逑發(fā)射天線邐接收天線逡逑＼Ｊｘ逡逑圖２－２雷達探測儀及其探測原理逡逑Ｆｉｇ．２－２邋Ｒａｄａｒ邋ｄｅｔｅｃｔｏｒ邋ａｎｄ邋ｉｔｓ邋ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ邋ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ逡逑隧道現(xiàn)場調研后，筆者又收集了設計、施工、檢測、質量缺陷與整治的相關逡逑資料，根據(jù)施工方提供的前期介入調查問題庫資料，，發(fā)現(xiàn)隧道存在的主要的襯砌逡逑拱墻質量缺陷類型有空洞、裂縫、剝落掉塊、滲水及表觀缺陷（如蜂窩麻面、表面逡逑異物）等，現(xiàn)場檢測照片見下圖２－３。逡逑：：ka逡逑ａ）縱向裂紋邐ｂ）拱頂空響逡逑ａ）邋Ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ邋ｃｒａｃｋ邐ｂ）邋Ｖａｕｌｔｅｄ邋ｈｏｌｅ逡逑１０逡逑
【學位授予單位】：北京交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：U455.91

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本文編號：2645697