基于施工缺陷的公路隧道结构影响分析与病害防治研究-岩土工程专业论文.docx

论文独创性声明 本人声明:本人所呈交的学位论文是在导师的指导下，独立进行研 究工作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研 究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明 。本论文 中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体己经公开发表的成果。 本声明的法律责任由本人承担。 …签名工牛 ν I 年二月/乡日 论文知识产权权属声明 …签名 Z作γ川此日/1?本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归 属学校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请 专利等权利 。本人离校后发表或使用 …签名 Z 作 γ川此日 /1 ? )/pJJ;年 bJ3/l- 日 摘 要 随着我国高等级公路的飞速发展，公路隧道建设数量和规模日益增多。但是隧道的 运营现状却不容乐观，有相当比例的隧道存在着不同程度的病害问题。隧道病害的诱因 有很多，其中由于初期支护厚度减薄与衬砌背后空洞两种施工缺陷而引起的病害问题比 较常见。施工缺陷引起的隧道病害对隧道施工过程的安全性及隧道建成后的长期运营构 成了很大的威胁，给公路交通造成恶劣影响和重大损失。因此，对由施工缺陷及其引起 的隧道病害进行结构安全稳定性研究，对其处治措施进行探讨，具有重要理论意义和工 程实用价值。 1.本文依据隧道病害研究现状，运用数值模拟方法建立三维弹塑性模型，模拟公路 隧道Ⅳ级围岩，台阶法开挖，分析动态开挖过程中围岩与衬砌结构的位移、应力变化及 结构安全性。 2.模拟衬砌背后存在不同方向、不同规模、不同位置的空洞以及初期支护厚度不同 减薄程度，对隧道结构的应力、应变进行对比分析，对结构的安全性进行评估，分析缺 陷隧道破坏形式。 3.运用数值模拟，对须处治工况采用回填注浆方法进行加固，采取两种回填时机， 对比分析空洞回填前后以及不同回填时机隧道结构的回填效果。 4.总结施工中施工缺陷的成因、危害及表现形式，指出防止建议、检查方法以及缺 陷病害的整治措施。 通过对隧道施工缺陷病害总结，对存在施工缺陷病害隧道数值模拟计算结果进行分 析，认为衬砌厚度不足及衬砌背后空洞的存在对围岩与支护结构的安全稳定产生极不利 的影响，不同位置、不同方向、不同规模的空洞对结构的影响程度也不相同。回填注浆 是这两种施工缺陷优先选择的处治措施，对改善围岩为支护结构的应力状态及稳定有明 显效果，施工缺陷的处理应做到早发现，早处理。应该选择安全合理经济的整治措施， 对施工缺陷及其产生的病害进行维修加固。 关键词：隧道病害，施工缺陷，衬砌厚度不足，衬砌背后空洞，数值模拟，处治措施 I Abstract With the rapid development of Chinas highway and road tunnel construction are increasing in number and size. But the current situation is not optimistic tunnel operators, a substantial proportion of the tunnel there are different degrees of disease problems. There are many causes of tunnel defects, disease problems due to lack of initial support in which the thickness of the lining of the cavity behind the two appear in the construction process, quality defects caused by more common. Diseases caused by defects in tunnel construction for long-term operational safety and tunnel after tunnel construction process completed constitute a great threat to the adverse effects caused to the road traffic, cause a lot of damage. Therefore, the tunnel disease caused by a construction defect and study the structure of the safety and stability, discuss its Treatment Measures have important theoretical and pra