越江盾構(gòu)隧道耐久性若干關(guān)鍵問題研究.pdf

1、隨著國民經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展和城市化進(jìn)程的不斷加快，我國越江盾構(gòu)隧道的建設(shè)量正日漸增長。越江盾構(gòu)隧道多為重大工程，其服役壽命要求高、可維修性差、維修成本高。然而，越江盾構(gòu)隧道處于復(fù)雜的侵蝕性環(huán)境中且耐久性影響因素錯綜復(fù)雜。目前國內(nèi)外學(xué)者針對越江盾構(gòu)隧道等地下結(jié)構(gòu)耐久性的研究是相當(dāng)不充分的。因此，針對越江盾構(gòu)隧道耐久性問題開展專題研究十分必要與迫切。 本文結(jié)合越江盾構(gòu)隧道具體環(huán)境特點(diǎn)及結(jié)構(gòu)特征，對其耐久性若干關(guān)鍵問題進(jìn)行了深入探討，建立

2、了越江盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)體系耐久性研究的方法及理論框架體系。 論文開展的研究工作和取得的主要成果有： 1.在對江底土壤及周圍環(huán)境下，盾構(gòu)隧道鋼筋混凝土管片結(jié)構(gòu)耐久性的影響因素進(jìn)行深入探討的基礎(chǔ)上，建立了耐久性影響因素的樹形結(jié)構(gòu)圖。 2.全面論述了管片裂縫成因及裂縫對管片結(jié)構(gòu)耐久性的影響，并在Matlab環(huán)境下編寫有限元程序模擬了開裂混凝土中氯離子運(yùn)移分布規(guī)律并通過模擬，得出了裂縫深度與鋼筋銹蝕時間之間很好的遵循三參數(shù)L

3、ogistic函數(shù)關(guān)系的結(jié)論。此外，論文建立了裂縫寬度、深度、方位、密度等因素對管片襯砌結(jié)構(gòu)耐久性損傷的隸屬度函數(shù)及裂縫耐久性損傷的模糊綜合評價方法并結(jié)合工程實(shí)例進(jìn)行了計(jì)算分析。 3.對上海長江隧道上覆第④1層粘土開展了氯離子滲透特性試驗(yàn)，據(jù)以確定了氯離子滲透的遷移參數(shù)。在此基礎(chǔ)上分別采用解析法和伽遼金有限元法對上海長江隧道上覆土壤骨架及孔隙水中氯離子運(yùn)移規(guī)律進(jìn)行了計(jì)算分析。通過計(jì)算分析得出了，在正常情況下，江水中氯離子含量增加

4、、管片滲漏、隧道埋深變淺等因素對長江隧道管片迎水(土)面土壤和地下水中氯離子含量的影響可以忽略的結(jié)論。 4.建立了接縫滲漏情條件下，接縫滲漏和管片混凝土中氯離子運(yùn)移的耦合模型，并在Matlab環(huán)境下編寫了相應(yīng)有限元程序。通過采用編制的程序進(jìn)行計(jì)算分析，表明接縫滲漏會顯著縮短管片鋼筋的銹蝕時間，因此采用防水性能耐久性好的防水材料十分重要。在此基礎(chǔ)上，對上海長江隧道三元乙丙接縫防水密封墊在熱氧老化條件下的松弛行為開展了試驗(yàn)研究，并據(jù)