動力荷載作用下隧道襯砌結構損傷規(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。這些病害的出現大致有三方面原因:一是前期隧道施工中襯砌質量存在缺陷，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。隧道結構健康隱患嚴重影響了隧道的安全運營。傳統的隧道監(jiān)測手段不能對運營狀態(tài)進行實時監(jiān)測，使得人們不能準確把握養(yǎng)護時機，甚至導致了重大安全事故。為此人們開始尋求隧道結構健康實時監(jiān)測和

2、預警技術，并在一些隧道中進行了應用，取得了良好效果。
　　濟萊高速公路是山東省境內地形最復雜、隧道最多的高速公路，其中蟠龍隧道長2447米，是目前濟南境內最長的高速隧道。本文將依托濟萊高速公路隧道群，在對病害機理進行現場調查和理論分析基礎上，研究隧道結構的健康無線實時監(jiān)測技術，建立預警體系，并研發(fā)具有自主知識產權的隧道監(jiān)測預警系統。該項目研究成果不僅可以為濟萊高速公路隧道群的安全運營保駕護航，而且在理論和技術上也具有顯明的特色與創(chuàng)

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

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