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1、2017年第3期混凝土与水泥制品2017No.33月CHINACONCRETEANDCEMENTPRODUCTSMarch运营公路隧道衬砌病害力学模型及粘贴钢板加固研究11,2刘华莉,师刚(1.上海同岩土木工程科技股份有限公司,200092;2.上海地下基础设施安全检测与养护装备工程技术研究中心,200092)摘要:基于荷载-结构法隧道计算理论,建立了公路隧道衬砌厚度不足病害的力学模型,分析了粘贴钢板加固计算理论理论,研制了公路隧道衬砌病害及加固分析软件,可以量化评价衬砌厚度不足及粘贴钢板加固后对结构承载力的影响。以某公路隧道为依托,利用公路隧道病害加
2、固软件,分析了二衬配筋不足、厚度不足等衬砌缺陷对其结构安全影响,提出采用粘贴钢板加固,并分析了治理后结构安全性,验证了加固措施的合理性。关键词:公路隧道;质量缺陷;结构安全;粘贴钢板Abstract:Basedonthecalculationtheoryofloadstructuremethodontunnel,themechanicalsimulationmodelofthehighwaytunnelliningdiseaseofliningthicknesswasestablished,andthereinforcingwithbondingste
3、elplateswasanalyzed.Thehighwaytunnelliningdamageandreinforcementmechanicssimulationsoftwarewasdevelopedtoevaluatethebearingcapacityofliningdiseasesandbondingsteelplate.Combinedwiththetunnelofthehighway,thesoftwarewasusedtoanalyzetheinfluencethatsecondliningdefects,suchasinadequa
4、tearrangementofreinforcementandinsufficientthicknessonthestructuralsafetyandputforwardthemethodtostrengthenthestructurewithbondedsteelplates.Thesafetyofthestructureaftertreatmentbyestablishingthecalculationmodelofbondedsteelplatewasanalyzedtoverifytherationalityofreinforcementme
5、asures.Keywords:Highwaytunnel;Qualitydefect;Structuralsafety;Bondingsteelplate中图分类号:TU74文献标识码:A文章编号:1000-4637(2017)03-75-060前言影响,结果表明,隧道衬砌左右边墙、左右拱腰和拱近年来,随着公路隧道建设规模的大幅度增顶等部位的弯矩、剪力、轴力都比较大,隧道衬砌出加,相当比例的运营隧道存在不同程度的衬砌缺陷现厚度不足时的安全系数显著减小,随厚度不足病[1]和病害问题,严重影响了衬砌结构的安全可靠性,害程度的增加,发生病害部位的安全系数减
6、小。谢[6]这其中相当一部分衬砌缺陷和病害是由隧道施工高鸿依托浙江宁波桑洲岭隧道,运用理论分析、数缺陷引起的。衬砌厚度不足、衬砌背后与围岩的接值模拟和现场检测等多种手段,总结了运营公路隧触关系、配筋不足及强度不足等是导致隧道发生病道病害主要成因,建立了基于荷载-结构法的运营[2-3]害的主要因素。因此,针对隧道衬砌厚度不足、配公路隧道衬砌厚度不足、背后空洞缺陷模型,分析筋不足等缺陷进行安全性影响评价具有重要意义。了衬砌厚度不足、背后空洞缺陷位置、程度和范围[4]近年来,诸多学者进行了大量研究,王培琳基于荷变化时衬砌结构的内力和安全系数的变化规律,并[7
7、]载-结构模式建立了高速公路隧道衬砌背后空洞病提出了响应病害整治措施和施工工艺。蒋华龙等害模型,探讨了二衬脱空对衬砌结构安全性的影响从隧道二衬设计和施工两个方面分析了导致厚度规律,并结合工程实例根据检测结果进行有限元计不足的原因,结合二衬应力分布和受载情况分析衬算,表明隧道衬砌背后脱空的存在,改变了衬砌结砌厚度不足对结构的影响,研究总结了二衬施工质构的整体刚度和结构的受力状态,直接降低了隧道量控制预防和补强加固治理措施。上述诸多研究主[5]的安全性。王华牢等针对Ⅲ级和Ⅳ级围岩不同支要都是针对厚度不足、空洞等衬砌缺陷成因分析、护形式,建立了衬砌厚度不足计
8、算模型,在有无病病害缺陷对二衬内力变化及结构安全影响等方面,害条件下,比较了隧道衬砌各位置的内
