海底隧道襯砌裂縫控制關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、廈門(mén)翔安海底隧道屬國(guó)內(nèi)首次興建的海底隧道，與常見(jiàn)的山嶺隧道相比照，在海底隧道襯砌結(jié)構(gòu)裂縫的設(shè)計(jì)和分析計(jì)算方面，將具有若干與一般隧道不盡相同的技術(shù)關(guān)鍵問(wèn)題，亟待在設(shè)計(jì)施工中著重反映，而這些在一般的隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中通常都不另作專門(mén)考慮。鑒于此，論文結(jié)合廈門(mén)翔安海底隧道工程的設(shè)計(jì)實(shí)踐，圍繞海底隧道鋼筋混凝土襯砌裂縫控制問(wèn)題，對(duì)海底隧道裂縫形成機(jī)理、襯砌裂縫參數(shù)的計(jì)算模式、襯砌模型試驗(yàn)等進(jìn)行了較深入的系統(tǒng)分析研究，運(yùn)用模糊邏輯控制理論建立海底隧道

2、襯砌溫度應(yīng)力裂縫模糊控制系統(tǒng)，并結(jié)合可靠度理論進(jìn)行了裂縫控制模糊隨機(jī)可靠性分析。文中的一些研究在國(guó)內(nèi)外均尚為罕見(jiàn)，因而具有較好的創(chuàng)意性。本論文的主要研究?jī)?nèi)容如下： (1)海底隧道襯砌的裂縫問(wèn)題主要是由混凝土的自身特性、圍巖壓力和高水頭外水壓、溫濕度等環(huán)境條件變化及混凝土施工養(yǎng)護(hù)工藝等多方面因素所決定的。論文在統(tǒng)計(jì)分析了44條隧道襯砌裂縫成因及擴(kuò)展規(guī)律的基礎(chǔ)上，應(yīng)用數(shù)據(jù)挖掘理論、邏輯診斷理論和粗集理論對(duì)海底隧道鋼筋混凝土襯砌裂縫的

3、形成機(jī)理進(jìn)行了探究，并用實(shí)例說(shuō)明該項(xiàng)分析工作的可行性。 (2)論文通過(guò)有關(guān)模型試驗(yàn)探討了鋼筋混凝土偏壓構(gòu)件裂縫發(fā)生和發(fā)展的演變規(guī)律，對(duì)模型構(gòu)件加載下的裂縫擴(kuò)展寬度、擴(kuò)展速度及擴(kuò)展加速度進(jìn)行了分析，據(jù)以判斷裂縫的發(fā)展趨勢(shì)及穩(wěn)定性，并在此基礎(chǔ)上有助于提出更為合理而有效的裂縫控制措施，使能進(jìn)行海底隧道襯砌的限裂設(shè)計(jì)。 (3)結(jié)合當(dāng)前公路隧道設(shè)計(jì)中采用的幾種規(guī)范的實(shí)際情況，論文分析了隧道襯砌結(jié)構(gòu)裂縫參數(shù)的計(jì)算公式應(yīng)用于海底隧道襯

4、砌計(jì)算中存在的若干問(wèn)題，并將計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析，裂縫最大寬度計(jì)算值與試驗(yàn)值相差較大，相差幅度為2～5倍?；趶椥缘鼗旱睦碚摵陀?jì)算方法建立了隧道襯砌的控制微分方程，根據(jù)圣維南原理推導(dǎo)出了裂縫間距相應(yīng)中心角應(yīng)滿足的卓越方程，并由此得出了隧道襯砌在不利荷載組合作用下產(chǎn)生的裂縫間距，進(jìn)而分別確定了在相同和不同裂縫間距情況下的裂縫寬度，認(rèn)為可以采用論文建議的方法分弧段進(jìn)行裂縫參數(shù)計(jì)算。 (4)運(yùn)用模糊控制理論，論文初步研