動力荷載作用下隧道襯砌結(jié)構(gòu)損傷規(guī)律研究.pdf

1、目前，我國運營隧道普遍存在著襯砌裂縫、破損、滲漏水等病害。這些病害的出現(xiàn)大致有三方面原因:一是前期隧道施工中襯砌質(zhì)量存在缺陷，致使施工縫長期漏水等造成;二是水的長期淘蝕和侵蝕，襯砌防水層老化，圍巖蠕變變形等地質(zhì)作用因素造成;三是地震和車輛撞擊等偶然荷載造成的。隧道結(jié)構(gòu)健康隱患嚴(yán)重影響了隧道的安全運營。傳統(tǒng)的隧道監(jiān)測手段不能對運營狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)測，使得人們不能準(zhǔn)確把握養(yǎng)護(hù)時機，甚至導(dǎo)致了重大安全事故。為此人們開始尋求隧道結(jié)構(gòu)健康實時監(jiān)測和

2、預(yù)警技術(shù)，并在一些隧道中進(jìn)行了應(yīng)用，取得了良好效果。
　　濟(jì)萊高速公路是山東省境內(nèi)地形最復(fù)雜、隧道最多的高速公路，其中蟠龍隧道長2447米，是目前濟(jì)南境內(nèi)最長的高速隧道。本文將依托濟(jì)萊高速公路隧道群，在對病害機理進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)查和理論分析基礎(chǔ)上，研究隧道結(jié)構(gòu)的健康無線實時監(jiān)測技術(shù)，建立預(yù)警體系，并研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的隧道監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)。該項目研究成果不僅可以為濟(jì)萊高速公路隧道群的安全運營保駕護(hù)航，而且在理論和技術(shù)上也具有顯明的特色與創(chuàng)

3、新。
　　本文將借助于現(xiàn)場調(diào)查、理論和數(shù)值分析等綜合手段，對隧道結(jié)構(gòu)損傷的發(fā)生機理和規(guī)律進(jìn)行系統(tǒng)深入研究，為健康狀態(tài)實時監(jiān)測、診斷和預(yù)警提供理論支撐。著重從以下三個方面進(jìn)行研究:
　　(1)隧道調(diào)查病害與分析
　　對濟(jì)萊高速蟠龍隧道進(jìn)行詳盡地病害調(diào)查，分析病害產(chǎn)生的原因，提出病害檢測新技術(shù)和治理措施，為隧道安全運營保駕護(hù)航，同時為健康狀態(tài)實時監(jiān)測、診斷和預(yù)警提供現(xiàn)實支撐。
　　(2)地震作用下隧道結(jié)構(gòu)變形和破壞規(guī)

4、律研究
　　目前對地震作用下隧道復(fù)合襯砌結(jié)構(gòu)的變形和損傷規(guī)律及健康診斷的研究較少。本文將基于動力學(xué)數(shù)值模擬手段對這一問題進(jìn)行深入研究，為隧道健康診斷提供理論依據(jù)。
　　(3)失控車輛撞擊作用下隧道結(jié)構(gòu)局部損傷機理與規(guī)律研究
　　本項目將通過動力學(xué)數(shù)值模擬，研究失控車輛-襯砌結(jié)構(gòu)的相互作用機理，著重研究影響隧道結(jié)構(gòu)損傷的主要因素，并研究不同影響因素下隧道結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)，為隧道結(jié)構(gòu)在車輛撞擊后的損傷診斷及維護(hù)和維修提供理論