茶涪路赚宝隧道二衬拆除方案研究

摘要

随着我国国民经济的发展，国家交通工程取得了长足的进步，隧道是交通工程中重要的组成部分，然而，由于隧道的运营年限、地质条件、气候条件、设计、施工及维修管理等方面的原因，致使越来越多的隧道产生病害，具体表现在衬砌开裂、渗漏水、变形侵限、掉块、坍塌等，其中最常见的是隧道衬砌裂缝，严重影响了隧道的交通安全运营，因此对隧道的衬砌裂缝产生原因分析和处治技术进行相关研究是非常重要。
　　茶涪路赚宝隧道位于S103线渝巴路南岸区茶园至涪陵区李渡段，建成通车后运营至今，隧道的有关管理人员在隧道内发现隧道的衬砌结构出现了边墙渗漏水、衬砌开裂、路面和电缆沟错台等病害，严重威胁着隧道的正常运营安全。本文以赚宝隧道为依托工程，探讨了隧道衬砌病害的成因，初步提出了衬砌开裂的处治措施，同时计算二衬拆除的循环进尺和部位，具体成果如下:
　　(1)本文对茶涪路赚宝隧道二衬开裂情况进行了统计分析.对茶涪路赚宝隧道的裂损状况进行了实地调查，结合实际地质勘测、设计和施工等资料，对裂损的具体情况和衬砌缺陷进行了统计分析，初步得出了赚宝隧道二衬开裂的原因，并提出了相应的治理建议。
　　(2)利用大型有限元软件ANSYS对赚宝隧道开裂衬砌拆除技术进行了研究，主要从拆除进尺和拆除部位先后顺序进行讨论，从而得出比较合理的开裂二衬拆除方案。
　　(3)利用大型有限元软件ANSYS进行赚宝隧道二衬拆除拱顶下沉控制标准值的探索。
　　论文成果为赚宝隧道衬砌病害整治工程提供施工指导和依据，同时也为其他类似工程提供参考。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景及问题的提出

1．2 国内外研究现状综述

1．2．1 隧道衬砌裂缝的研究现状

1．2．2 隧道衬砌病害的评估和处治技术的研究现状

1．3 主要研究内容

第二章 赚宝隧道衬砌裂缝的现状调查与评价

2．1 依托工程概况

2．1．1 地质构造

2．1．2 地层岩性

2．1．3 水文地质情况

2．2 隧道衬砌的作用机理分析

2．2．1 新奥法施工下二次衬砌的受力特点

2．2．2 常用的二次衬砌计算模型

2．3 隧道衬砌裂损类型

2．3．1 按衬砌结构受力变形形态和裂口特点分类

2．3．2 按裂缝走向与隧道方向的关系分类

2．3．3 按裂缝产生的原因分类

2．4 赚宝隧道衬砌裂缝的评价

2．4．1 衬砌裂缝诊断指标的判定标准

2．4．2 赚宝隧道衬砌裂缝的现况分析

2．5 隧道衬砌裂缝产生过程和原因的初步分析

2．5．1 衬砌混凝土产生裂缝的过程

2．5．2 赚宝隧道衬砌裂缝产生原因的初步分析

2．6 本章小结

第三章 赚宝隧道二衬拆除方案研究

3．1 ANSYS有限元软件介绍

3．2 二衬拆除进尺研究

3．3．1 计算模型

3．3．2 工况一：二衬拆除每循环进尺1m

3．3．3 工况二：二衬拆除每循环进尺2m

3．3．4 工况三：二衬拆除每循环进尺4m

3．3．5 工况四：二衬拆除每循环进尺6m

3．2．6 不同进尺的对比分析

3．3 二衬拆除先后顺序研究

3．3．1 计算模型

3．3．2 工况一：先拱腰，后拱顶

3．3．3 工况二：先拱顶，后拱腰

3．3．4 不同拆除顺序的对比分析

3．4 本章小结

第四章 赚宝隧道二衬拆除拱顶下沉控制标准探索

4．1 研究思路

4．2 强度折减法

4．2．1 基本原理

4．2．2 安全系数的定义

4．2．3 破坏准则的规定

4．2．4 合理拱顶下沉控制标准的判定依据

4．3 计算分析

4．3．1 有限元计算

4．3．2 结果分析一

4．3．3 结果分析二

4．3．4 有限元结果分析对比

4．4 本章小结

第五章 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

致谢

参考文献

在学期间发表的论著及取得的科研成果