隧道衬砌厚度不足和背后空洞对衬砌结构安全性影响研究

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1、多事京交瘪名≯一专业硕士学位论文隧道衬砌厚度不足和背后空洞对衬砌结构安全性影响研究AStudyontheStructureSecurityofLining-···BasedontheInfluencesofinsufficientliningthicknessandthevoid!existingatthebackof’iningdsexistin2ebackollinin2北京交通大学2013年6月学位论文版权使用墁权书l删煳本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分

2、内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名：马筒签字日期．上崦㈣了目⋯：旅彳签字日期：如c多年二月，加f中图分类号：U45UDC：j匕学校代码：10004密级：公开专业硕士学位论文隧道衬砌厚度不足和背后空洞对衬砌结构安全性影响研究AStudyontheStructureSecurityofLining--—·Basedontheinfluencesofinsufficie

3、ntliningthicknessandthevoidsexistingatthebackoflining作者姓名：冯岗导师姓名：张成平学号：11125602职称：副教授工程领域：建筑与土木工程学位级别：硕士北京交通大学2013年6月致谢时光荏苒，转眼间两年的交大求学生涯就要结束了，内心澎湃，可能校园生活就要到此结束了，甚是感慨!本论文是在我的导师张成平副教授的悉心指导下完成的，从论文的选题、调研，到模型试验、数值模拟、撰写成稿均得到张老师的指导。张成平副教授严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。在我攻读硕士研究生期间

4、张老师在生活和学习上都给予我很大的关心和帮助，让我顺利的完成了硕士期间的求学任务。两年来，您的实际行动让我明白做人应该踏踏实实，凡事不要侥幸，让我在以后的人生道路上少走弯路。在此我衷心感谢张老师，祝愿您工作顺利，家庭幸福!在学校学习及写论文过程中，感谢王剑晨、张素磊、李贺等师兄以及李倩倩等师姐给予我的帮助和指导；感谢同门岳耀敬、韩凯航、余乐以及师弟秦世朋、蔡义对我试验上的帮助；感谢很多好朋友在硕士期间的陪伴，让我这两年过的很充实。感谢父母家人对我的支持和理解，你们给我的关怀让我能够在学校专心学习，让我面对失败永不气馁!祝各位帮助过、关

5、注过我的老师、亲人以及朋友永远开心!中文摘要摘要：随着我国隧道建设规模的日益扩大，相当比例的隧道出现了不同程度的病害问题，其中衬砌厚度不足和衬砌背后存在空洞是比较常见的病害。隧道病害严重威胁着隧道的运营安全，同时缩短了隧道的使用寿命，造成了很多人力、物力和财力的损失。因此，开展隧道病害对衬砌结构安全性影响的研究十分重要。有鉴于此，本文综合运用理论分析、数值模拟和模型试验等研究手段，针对衬砌厚度不足和衬砌背后存在空洞这两种病害对衬砌结构安全性的影响进行了较为系统的研究，主要工作及研究成果总结如下：(1)总结了隧道衬砌厚度不足和背后空洞的

6、主要成因及其危害，分析了国内外对这两种常见病害及其对隧道衬砌结构安全性影响的研究现状。(2)基于地层一结构法原理，建立隧道衬砌厚度不足缺陷模型，运用数值模拟，分析了衬砌厚度不足缺陷位置、程度以及宽度发生变化时，衬砌结构的内力、安全系数以及围岩压力的变化规律。(3)基于地层一结构法原理，建立隧道衬砌背后存在空洞缺陷模型，运用数值模拟，分析了衬砌背后空洞缺陷位置、范围以及数量发生变化时，衬砌结构的内力、安全系数以及围岩压力的变化规律。(4)通过模型试验，模拟了钢筋混凝土衬砌结构背后不同位置存在不同范围以及不同数量空洞时衬砌结构的变形特征、

7、受力特点和破坏模式，与数值模拟结果基本吻合。关键词：隧道；结构安全性；衬砌厚度不足；衬砌背后空洞；安全系数；模型实验分类号：U45ABSTRACTABSTRACT：WimtheincreasingexpansionofthetunnelconstructioninChina,asignificantproportionoftunnelssufferedfromdiseasesatdifferentlevels，amongwhich，insufficientliningthicknessandthecavitiesexistingatb

8、ackofliningarecommon．111ediseasesthreatenedtheoperationsecurityseriouslyandshortenedtheservicetimeofthetunnels