隨著我國高鐵建設的飛速發(fā)展,高鐵在給人們出行帶來方便,甚至從根本上在改變著人們生活方式的同時,高鐵在建設及運營過程中出現(xiàn)了很多富有挑戰(zhàn)性的問題,特別是和安全運營及防災減災有關的問題在不斷涌現(xiàn)。本文依托國家自然科學基金項目（U1434211）,針對在役高鐵隧道中存在的空洞缺陷,研究在高速列車長期經過含有空洞缺陷的高鐵隧道的過程中,高鐵隧道襯砌混凝土的損傷演變與列車荷載振動次數(shù)之間的關系,并對拱頂、拱腰、邊墻三種脫空位置的不同脫空程度進行工況設置,由此預測了不同種工況下襯砌的服役壽命及損傷程度。分析結果對于揭示帶空洞缺陷服役的高鐵隧道襯砌的結構動力學性態(tài)、結構疲勞損傷累積的演變規(guī)律等具有重要的參考價值,為高鐵安全運營提供重要依據(jù)。針對高鐵隧道空洞問題的重要性,本文通過分析整理國內某權威機構對我國5000條鐵路隧道的檢測大數(shù)據(jù)資料,對空洞類型和分布情況做了較全面的統(tǒng)計。同時基于大型通用有限元軟件ABAQUS對含有空洞缺陷的高鐵隧道進行仿真模擬,與貴州大獨山高鐵隧道現(xiàn)場動力試驗結果數(shù)據(jù)結合驗證。最后借助仿真模擬的力學數(shù)據(jù)結合混凝土疲勞損傷累積模型理論估算不同脫空條件下含空洞缺陷的高鐵隧道的襯砌... 

【文章來源】：北京建筑大學北京市

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

隧道襯砌結構空洞病害Fig.1-2tunnelliningstructurecavitydisease

不嚴密；防水層鋪設過緊會使二次襯砌混凝土將被防水層阻斷而不能完全充填凹陷，因此形成邊墻空洞�？傊我r砌的脫空或者厚度不足的情況出現(xiàn)絕大時候是因為施工質量的原因期支護背后出現(xiàn)空洞的成因[10]：（1）施工人員質量意識淡薄、 偷工減料的原因。為了能夠賺取高效利益，把低混凝土應用到工程當中，從而使初期支護背后出現(xiàn)空洞現(xiàn)場。（2）施工工藝不精良的原因。同樣的是由于混凝土具有凝固時體積收縮的特性流動狀態(tài)的混凝土在重力作用的影響下使得噴射初期支護混凝土與周圍圍巖不能密貼合從而產生了圍巖脫空的現(xiàn)場。此種現(xiàn)場在拱頂處發(fā)生的幾率非常大。（3）在對隧道開挖時，對圍巖采用爆破方式開挖的原因。在拱腳處的破碎巖體使已經破碎了但是所處位置導致其并沒有產生位移，噴射混凝土后，又產生了向下甚至是掉落石塊現(xiàn)象，這樣掉落后就會產生空洞（圖 1-5）。（4）隧道中有滲水的情況很多，噴射的混凝土并不能夠立即使?jié)B水停止，反而在未成型時在水壓力作用下變形和脫落，便形成了空洞（見圖 1-6 ）。

不嚴密；防水層鋪設過緊會使二次襯砌混凝土將被防水層阻斷而不能完全充填凹陷，因此形成邊墻空洞�？傊我r砌的脫空或者厚度不足的情況出現(xiàn)絕大時候是因為施工質量的原因期支護背后出現(xiàn)空洞的成因[10]：（1）施工人員質量意識淡薄、 偷工減料的原因。為了能夠賺取高效利益，把低混凝土應用到工程當中，從而使初期支護背后出現(xiàn)空洞現(xiàn)場。（2）施工工藝不精良的原因。同樣的是由于混凝土具有凝固時體積收縮的特性流動狀態(tài)的混凝土在重力作用的影響下使得噴射初期支護混凝土與周圍圍巖不能密貼合從而產生了圍巖脫空的現(xiàn)場。此種現(xiàn)場在拱頂處發(fā)生的幾率非常大。（3）在對隧道開挖時，對圍巖采用爆破方式開挖的原因。在拱腳處的破碎巖體使已經破碎了但是所處位置導致其并沒有產生位移，噴射混凝土后，又產生了向下甚至是掉落石塊現(xiàn)象，這樣掉落后就會產生空洞（圖 1-5）。（4）隧道中有滲水的情況很多，噴射的混凝土并不能夠立即使?jié)B水停止，反而在未成型時在水壓力作用下變形和脫落，便形成了空洞（見圖 1-6 ）。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]襯砌脫空對隧道地震響應影響的振動臺試驗研究[J]. 丁祖德,張博,李曉琴,黃娟,彭立敏.  振動與沖擊. 2018(14)
[2]中國高速鐵路隧道的發(fā)展及規(guī)劃[J]. 趙勇,田四明,孫毅.  隧道建設. 2017(01)
[3]隧道襯砌背后空洞的地質雷達檢測試驗與模擬研究[J]. 梁國卿,耿大新,胡方小,周昌.  施工技術. 2017(01)
[4]襯砌背后空洞影響下隧道結構裂損規(guī)律試驗研究[J]. 張旭,張成平,馮崗,韓凱航.  巖土工程學報. 2017(06)
[5]列車振動荷載作用下交叉盾構隧道動力響應與損傷分析[J]. 黃希,晏啟祥,陳誠,李彬嘉.  鐵道建筑. 2016(08)
[6]襯砌背后含水空洞對隧道結構安全的影響分析[J]. 黃玲,陳飛昕.  廣東技術師范學院學報. 2016(08)
[7]中國高速鐵路建設回顧與發(fā)展思考[J]. 王亦軍.  鐵道經濟研究. 2016(01)
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[10]高速鐵路隧道基底軟巖動力響應特性分析[J]. 丁祖德,謝洪濤,彭立敏.  昆明理工大學學報(自然科學版). 2013(03)

博士論文
[1]襯砌背后空洞對隧道結構體系安全性的影響機理研究[D]. 應國剛.北京交通大學 2016
[2]隧道襯砌結構健康診斷及技術狀況評定研究[D]. 張素磊.北京交通大學 2012
[3]高速鐵路隧道基底軟巖動力特性及結構安全性研究[D]. 丁祖德.中南大學 2012

碩士論文
[1]含襯砌空洞的高鐵隧道結構動力響應機制研究[D]. 王超.北京建筑大學 2017
[2]動、靜載作用下襯砌背后空洞對隧道結構安全性的影響[D]. 李思堃.北京交通大學 2016
[3]高速公路隧道襯砌背后空洞影響及安全性分析[D]. 周強.重慶交通大學 2013
[4]高速列車荷載作用下交叉隧道動力響應特性及影響分區(qū)研究[D]. 康立鵬.中南大學 2013
[5]循環(huán)荷載作用下高樁碼頭構件疲勞損傷分析方法研究[D]. 高萬國.天津大學 2008



本文編號：3516779