水利工程开题报告-拱脚病害下喷锚-加筋喷混凝土拱肋支护响应及加固措施研究

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1、拱脚病害下喷锚-加筋喷混凝土拱肋支护响应及加固措施研究开题报告导师：*****教授汇报人：***2016年2月27日主要内容研究背景国内外研究现状研究目的及意义研究内容及思路研究背景隧道工程作为地下工程的一部分，能有效缩短两地路程、减少占地移民、方便出行，在国内外得到广泛的运用。然而，目前国内外隧道的运营情况是不容乐观的。日本于1979年对3807座铁路隧道进行调查统计，由于隧道支护结构病害而导致渗漏水的有2135座，占56％，漏水长度达70％，其中冬季造成冻害的隧道占30％。截止1986年12月份，北海道使用中的公路隧道有302座，其中包括国道、城市道路及机动车道，调查

2、发现141座隧道出现了支护结构病害，占隧道总数46.7％。据1997年我国铁路隧道技术状态统计，全路有运营隧道5000余座，共计2500km，其中由于支护开裂、渗漏水等原因影响隧道运营的达1502座，占隧道总数的30％。国内外研究现状隧道支护结构病害研究现状日本是一个多隧道国家，在隧道支护结构裂损的产生和防治技术方面的研究处于世界的前列。日本道路协会组织了一系列关于隧道长期安全性评估以及加固维护对策的专题研究，整理编制了《隧道变异对策设计手册》和《隧道维修管理手册》等专著，提出隧道病害的典型形式及相应的整治对策。李云等人按照支护变形变位、支护开裂、支护水害、支护劣化与腐蚀，将

3、隧道支护结构病害分为四类，且对各种病害进行了详细的描述，对病害所产生的危害也做了分析。国内外研究现状隧道支护结构病害研究现状赵永国、王华牢等人，基于公路隧道病害情况的详细调査研究成果，依据隧道支护结构病害的性质特点，将其归纳为四大类：支护裂缝、渗漏水、支护变形、支护表面病害，并对各种病害具体的表现形态及其特征进行了阐述，总结了各种病害产生的原因和形成规律。卢颖明，陈礼伟等人按照隧道支护结构病害的成因将隧道支护结构病害分为五类：由外力引起的病害、由支护材料劣化引起的病害、由水引起的病害、由其他原因导致的病害。国内外研究现状隧道支护结构病害研究现状郭卫社认为隧道支护结构的病害一般

4、可分为表面病害和非表面病害两种。表面病害包括衬砌开裂、掉块、严重错台、及渗漏水等；非表面病害一般包括衬砌厚度不够，强度未达到设计标准及衬砌背后空洞等。梅涛认为隧道支护结构混凝土病害是由物理或化学等原因引起的支护混凝土强度下降、开裂、腐蚀、疏松、表面脱落或掉块等现象，其中支护混凝土病害是铁路隧道主要病害之一。王寿和分析了软岩地质隧道拱部裂损的性状，提出支护产生裂损不应只关注支护结构本身的强度不足，还要注意围岩对隧道结构的作用。国内外研究现状隧道支护结构病害研究现状杨书江总结了隧道支护混凝土裂缝的类型，包括：干缩裂缝、温度裂缝、外荷载作用产生的变形裂缝等。桂生认为支护混凝土裂缝主

5、要有：由外荷载的直接应力引起的裂缝；由变形变化引起的裂缝，即温度效应、混凝土早期收缩、基础不均匀沉降等因素引起的裂缝。昌伟按支护混凝土裂缝成因将裂缝分为荷载裂缝、构造裂缝、非荷载裂缝。张连成从施工缝质量、支护受力开裂、排水设施损坏、支护结构沉降和其他施工因素等方面分析了隧道的渗漏水原因。婉愉从围岩裂隙水岩层情况和有害离子对支护混凝土的化学腐蚀两方面分析了隧道的漏水原因。张胜从混凝土自身的原因、施工因素分析渗漏水原因。国内外研究现状隧道支护结构病害研究现状裴庆武认为形成渗漏水的原因有：一是水文地质条件不良，有水源；二是衬砌防治水害质量不良，有水路。前者是外因，自然存在，后者是内

6、因，起主导作用。李树刚分析了严寒地区铁路隧道渗漏水的整治。宫孟飞对铁路隧道支护漏水、腐蚀、变形、位移、空洞等主要的病害类型进行了阐述，从设计、施工、运营、维护等方面分析了病害产生的原因，并提出了具体的病害整治措施。龙正聪等通过对隧道支护结构病害种类和成因进行分析，对隧道支护结构病害整治方法进行了探讨。国内外研究现状喷锚-加筋喷混凝土拱肋支护技术EysteinGrimstad等通过计算结构的变形和弯矩，给出了15个推荐的拱肋厚度、间距和钢筋直径、根数、排数，并将其绘制在Q系统围岩分类支护材料设计表中，为非常软弱围岩中加筋喷混凝土拱肋结构的设计施工提供了指导。王敬武等以大朝山水电

7、站地下厂房作为背景，介绍了拱顶开挖施工的过程，对钢纤维喷射混凝土进行了现场实验研究。在该工程的某段采用了树脂锚杆及湿喷钢纤维加钢筋肋拱混凝土支护方案，观测表明该技术应用效果良好，安全可靠。李正刚结合二滩水电站地下硐室支护工程，阐述了Q系统法的由来和SRF应力系数的变化，按公式和岩体纵波速度两种方法确定Q值。按照Q系统法选择出支护参数，包括喷混凝土厚度、锚杆长度和加筋拱肋的形式，并给出确定支护压力的方法，例举工程中运用情况。国内外研究现状喷锚-加筋喷混凝土拱肋支护技术侯建华等从工程的开挖与支护施工技术和仪