襯砌鋼筋銹蝕對巖石隧道穩(wěn)定性影響規(guī)律研究.pdf

1、隧道工程在世界范圍內(nèi)，特別是現(xiàn)今的中國得到了極大發(fā)展，但是越來越多的襯砌病害問題影響著隧道工程的正常使用。鋼筋銹蝕是引起鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)病害的主要原因。如果襯砌鋼筋過早的發(fā)生銹蝕，其維護不僅耗費大量的人力物力，還影響隧道的正常運營，縮短使用壽命，嚴重時還會給隧道內(nèi)車輛的行駛帶來安全問題。開展不同銹蝕條件下混凝土劣化對襯砌結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性影響的研究，對隧道的健康評價具有十分重要的意義。
　　本文以此為主線，采用理論分析、物理試驗和數(shù)值模擬多

2、種手段研究襯砌鋼筋銹蝕問題。數(shù)值模擬過程中通過將鋼筋銹蝕問題轉(zhuǎn)化為相應(yīng)混凝土力學性能退化的問題，對鋼筋銹蝕引起混凝土劣化作用下的襯砌結(jié)構(gòu)應(yīng)力和變形規(guī)律進行研究，分析各因素的影響程度并判斷結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。取得地主要研究結(jié)果如下：
　　（1）通過實驗室物理試驗得到了鋼筋在氯化氫溶液、氯化鈉溶液和純凈水中的平均年腐蝕深度值。
　　（2）拱頂和直墻部位鋼筋銹蝕加大了結(jié)構(gòu)的變形，但對最大應(yīng)力無影響。拱肩和墻腳部位鋼筋銹蝕使得鋼筋銹蝕處應(yīng)

3、力減小，而周圍應(yīng)力增大，襯砌內(nèi)側(cè)應(yīng)力變化明顯。結(jié)構(gòu)中最大拉應(yīng)力和位移值隨著銹蝕作用的增加而逐漸增大，安全系數(shù)值逐漸降低。
　　（3）各位置在不同范圍銹蝕作用下，軸向增大對襯砌應(yīng)力的影響大于環(huán)向。不同位置出現(xiàn)銹蝕，混凝土劣化單元處圍巖的位移值基本不變，應(yīng)力值變化較小，襯砌輕度銹蝕對圍巖穩(wěn)定性影響不大。
　?。?）墻腳是襯砌結(jié)構(gòu)鋼筋發(fā)生銹蝕后最容易出現(xiàn)問題的危險位置，其次是拱肩，直墻。銹蝕程度是三因素中對襯砌結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性最不利的因