金竹湾隧道二次衬砌拆除方案研究

摘要

近年来，我国经济的腾飞伴随着交通行业的发展，隧道同样也得到广泛的利用，其方便快捷，节约时间成本，环境破坏小，因此隧道扮演着越来越重要的角色。然而，随着运营时间的不断推长，隧道的病害也愈加明显，成为当前隧道工程中不可忽视的问题。由于隧道的地质条件、气候因素、设计质量、管理方式、运营状况的影响，致使越来越的隧道出现衬砌裂缝、混凝土塌落、钢筋严重锈蚀、隧道漏水等问题。因此对隧道裂缝出现的原因进行分析和治理是隧道工程中一个重要研究点。
　　隧道二次衬砌裂缝严重危害隧道安全运营，对隧道二次衬砌进行拆除并重新施作是目前治理该问题的一种主要手段。本文对依托工程进行了现场调查并探索了衬砌开裂原因，计算了二次衬砌的拆除进尺和拆除顺序，同时计算了爆破拆除时的炸药量，具体成果如下：
　　（1）本文针对金竹湾隧道裂缝进行了现场调查，并统计了裂缝类型、深度、宽度、长度及走向，结合隧址区的地质资料和隧道设计资料，对裂缝产生的原因进行了分析，初步得出隧道裂缝产生的原因。
　　（2）利用通用有限元软件ANSYS对金竹湾隧道二次衬砌的拆除进行了数值分析，依据以往工程经验，选取了2m、3m、4m、6m四种常见拆除进尺和先拱顶后拱腰及先拱腰后拱顶两种常见的拆除顺序进行讨论研究，从而得出较合理的拆除进尺和拆除顺序。
　　（3）利用ANSYS/LS-DYNA软件建立隧道二次衬砌爆破拆除模型，并选取了四种常见装药量对隧道衬砌爆破拆除进行模拟分析，根据计算的位移应力进行综合分析，得到合理的装药量。

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1 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

1.3主要研究内容

1.4主要创新点

2 金竹湾隧道衬砌概况及拆除方案

2.1依托工程概况

2.2隧道初期支护及二次衬砌作用机理

2.3依托工程隧道病害情况

2.4二次衬砌拆除

2.5隧道二次衬砌的再次施做

2.6本章小结

3 金竹湾隧道二衬拆除方案研究

3.1金竹湾隧道实际二衬拆除方案

3.2 ANSYS有限元软件介绍

3.3二衬拆除进尺研究

3.4二衬拆除先后顺序研究

3.5本章小结

4 隧道二次衬砌拱部爆破拆除数值模拟

4.1 LS-DYNA基础

4.2爆炸问题数值模拟

4.3二次衬砌拱部爆破拆除模拟

4.4本章小结

5 结论与展望

5.1结论

5.2展望

致谢

参考文献