隧道典型病害與結(jié)構(gòu)安全性評(píng)估研究.pdf

1、本文首先從新奧法的理論出發(fā)，探討隧道襯砌結(jié)構(gòu)的作用以及襯砌結(jié)構(gòu)安全性評(píng)估的計(jì)算原理;其次針對(duì)目前隧道中常見的病害，分析其特點(diǎn)以及形成機(jī)理;然后以某隧道的檢測(cè)為例，研究該隧道病害產(chǎn)生的原因，并對(duì)其目前的病害情況進(jìn)行分級(jí)評(píng)定，即形成對(duì)某隧道病害進(jìn)行定性評(píng)價(jià);最后利用ANSYS有限元軟件，建立病害條件下某隧道襯砌的計(jì)算模型，分析襯砌結(jié)構(gòu)目前的受力狀況，驗(yàn)算隧道襯砌強(qiáng)度。由此，得出該隧道目前的承載能力狀況，即形成對(duì)該隧道襯砌結(jié)構(gòu)的定量評(píng)估。

2、r>　　對(duì)于某隧道病害的研究，本文得出如下結(jié)論:①隧道襯砌未見明顯傾向性變形，全年未發(fā)生較大危險(xiǎn)性變形。裂縫隨氣溫、降水量等外界因素影響較大，在氣溫較低的冬季，裂縫寬度擴(kuò)展明顯，且滲漏水點(diǎn)增加;同時(shí)滲漏水隨降水變化明顯。建議對(duì)其修復(fù)處治時(shí)間選在冬春等氣溫較低季節(jié)為宜。②該隧道開裂及滲漏水主要發(fā)生在施工縫處，施工縫是上世紀(jì)修建的老舊隧道的薄弱環(huán)節(jié)，陳舊的施工工藝可能無(wú)法保證施工間歇縫處新舊混凝土的有效粘結(jié)，施工因素是該隧道病害的主要因素。

3、③該隧道局部區(qū)段安全等級(jí)評(píng)為2A，說(shuō)明結(jié)構(gòu)存在較嚴(yán)重破壞，將會(huì)危及行人、行車安全，應(yīng)盡早采取對(duì)策措施;對(duì)于B類以及1A類區(qū)段，加強(qiáng)日常檢測(cè)和定期檢測(cè)，記錄和分析病害的發(fā)展情況。
　　對(duì)該隧道二次襯砌目前的承載能力進(jìn)行驗(yàn)算，根據(jù)計(jì)算分析的結(jié)果，可得到如下結(jié)論:①襯砌彎矩最大值出現(xiàn)在拱腰處，拱頂及兩側(cè)拱腰處彎矩值較大;軸力最大值出現(xiàn)在拱腳處，軸力從兩側(cè)拱腳向拱頂遞減。②計(jì)算模型為理想化模型，考慮到與實(shí)際情況存在一定偏差，本次模擬計(jì)算中

4、通過(guò)提高二次襯砌承受圍巖壓力的比例及降低模筑混凝土強(qiáng)度等級(jí)來(lái)提高模擬結(jié)果的安全性。③本次模擬計(jì)算中各項(xiàng)取值偏于保守，最終計(jì)算得出的結(jié)果顯示抗壓強(qiáng)度安全系數(shù)并不完全滿足公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定抗壓強(qiáng)度安全系數(shù)大于2.4之要求，抗拉強(qiáng)度安全系數(shù)不完全滿足規(guī)范規(guī)定抗壓強(qiáng)度安全系數(shù)大于3.6之要求。
　　因此，考慮到該隧道修建時(shí)理論水平的局限、數(shù)值分析手段相對(duì)匱乏、施工工藝相對(duì)落后，隧道部分二襯結(jié)構(gòu)強(qiáng)度安全儲(chǔ)備不大，現(xiàn)階段雖然暫時(shí)能滿足正常運(yùn)