一、隧道衬砌混凝土裂缝的成因与防治（论文文献综述）
李照祥[1]（2021）在《考虑地裂缝影响的西安地铁隧道衬砌结构受力分析及评价研究》文中认为地裂缝是西安一种特殊的地质灾害,共展布有14条构造地裂缝,严重影响着城市的建设进程和人们的生产生活。随着城市化进程以及地铁网络发展脚步的加快,地铁隧道将无法规避地裂缝场活动的影响范围,开展考虑地裂缝影响的西安地铁隧道衬砌结构受力分析及评价研究具有重要的意义。本文以西安某地铁隧道为研究载体,对受地裂缝影响下西安地铁隧道衬砌结构受力及评价进行研究,主要工作和结论有:（1）利用FLAC3D有限元软件对地裂缝活动下的地铁隧道结构变形情况进行模拟。以无地裂缝和地裂缝相距50m两者为研究对象,地裂缝的存在对隧道开挖引起隧道围岩塑性区的变化影响较小,对于隧道围岩变形没有影响,地裂缝的存在使得衬砌结构应力集中现象更加明显,衬砌结构水平位移及拱顶位移较无地裂缝时增大明显;以无地裂缝、地裂缝活动与平行隧道相距10m、30m和50m四种工况为研究对象,地裂缝活动对下盘隧道结构影响更大,地裂缝与地铁隧道平行距离越小,竖向最大变形量越大;以无地裂缝、地裂缝与隧道交叉角度为60°、75°和90°四种工况为研究对象,地裂缝错动造成隧道侧壁拱腰和拱底的塑性区逐渐增多,随着相交角度的变小,最大变形量也逐渐增大,且隧道衬砌结构相交工况所受的影响大于平行工况所受的影响。（2）对地裂缝活动作用下的地铁隧道围岩压力计算、荷载组合方式及隧道衬砌结构受力特征等内容研究可知,对于浅埋暗挖类型的地铁隧道围岩压力,采用坑道开挖法得到的地铁隧道围岩竖向均布荷载和侧向水平均布荷载值均大于采用埋管土压力法;对于存在地裂缝的地铁线路段,在计算围岩压力过程中,应考虑隧道两侧围岩土体向下沉降对隧道顶部围岩和隧道衬砌结构作用的摩擦力,且跨地裂缝的隧道衬砌围岩压力远大于一般情况下的地铁隧道围岩压力;采用弹性支承法计算得到隧道衬砌结构各节点内力值,由于地裂缝处隧道两侧围岩有向下运动的趋势,对隧道衬砌结构和顶部围岩作用向下的力,使得衬砌结构弯矩最大值发生在拱顶位置,拱腰位置处于受拉状态。（3）对地裂缝活动下地铁隧道工程灾害进行安全性评价,总结地裂缝活动下地铁工程灾害特点和灾害类型,提出地铁隧道穿越地裂缝场地时需同时采取“预防”与“治理”相结合的原则,从结构预防措施、安全预警措施、其他预防措施三个方面提出地裂缝活动下地铁隧道衬砌结构预防对策,同时提出了灾害发生后的治理措施,以降低或消除由于地裂缝活动可能导致的灾害。
张芯[2]（2021）在《富水地层公路隧道衬砌结构运营期健康评价研究》文中进行了进一步梳理在公路隧道全生命期内,隧道衬砌结构在水文地质、气候条件等外部因素和设计缺陷、施工缺陷等内部因素的共同作用下会产生一系列病害。这一系列病害不仅影响隧道施工安全,也会损害隧道衬砌结构运营期的健康状态。其中,赋存于富水地层中的公路隧道,因为洞身地质条件的特殊性,其衬砌结构在运营期阶段受病害影响的程度尤为严重。因此为了保证富水地层公路隧道衬砌结构在运营期内能够正常服役,有必要了解其在运营期内的健康状态并进行合理评价。基于此,本文采用文献调研、问卷调查实证分析法、理论分析等手段对富水地层公路隧道衬砌结构运营期结构健康评价相关问题进行了研究,主要成果如下:（1）在对富水地层公路隧道衬砌结构运营期健康状态的主要影响因素做了详细阐述的前提下,明确了以衬砌结构病害作为富水地层公路隧道衬砌结构运营期健康的评价指标。并根据文献研究初步筛选出对衬砌结构运营期健康影响较大的主要病害及其特征,然后通过问卷调查实证分析法对所选病害进行了信度分析与效度分析,最终建立了富水地层公路隧道衬砌结构运营期健康综合评价指标体系。（2）基于文献归纳分析,将富水地层公路隧道衬砌结构运营期健康状态分为四个等级。在此基础上,为了使综合评价指标与衬砌结构运营期健康等级产生关联,文章通过文献研究法给出了各二级指标的四级划分标准。（3）将综合评价指标体系分为三个层次,并根据各层次指标的定性定量特征,采用层次分析法和熵权法对各评价指标进行了权重分配。并在权重计算过程中,对层次分析法中的标度方法进行了简化,使其更适用于隧道衬砌结构运营期健康评价。（4）建立了基于灰色关联分析和模糊综合评价的富水地层公路隧道衬砌结构运营期健康灰色-模糊评价模型,并对构造灰色-模糊综合评价矩阵的方式进行了修正。最后选取合适的工程案例验证了该评价模型,结果表明该模型具有一定的实用性与准确性。
齐军[3]（2021）在《既有铁路隧道二衬开裂对结构性能影响及防治措施研究》文中研究指明2020中国隧道与地下工程大会（CTUC）特别提出运营隧道寿命周期成本问题、既有隧道养护便利化、维修加固技术手段标准化施工等几点理念。种种迹象表明我国隧道发展技术转型至“建管养”齐头并进阶段,绝大多数运营隧道进入维修周期。然而关于运营铁路隧道健康状态的评价体系中,对于某些病害因素的判定标准及多种病害作用下隧道综合健康值变化尚缺乏定量化研究。为此,本文首先建立既有铁路隧道病害诊断模糊综合评价模型,定量化分析隧道整体健康状态;其次依托松树湾隧道二衬开裂病害背景,借助ANSYS软件建立带裂缝二衬结构有限元模型,分析不同开裂模式下对既有铁路隧道二衬结构性能的影响机制,整理各工况下开裂二衬结构的安全性评价结果;最后依据加固补强原则对不同程度隧道二衬开裂病害提出防治措施。主要研究内容具体如下:（1）列举影响铁路隧道病害的5种评价指标:二衬裂缝、渗漏水、材质劣化、背后空洞、衬砌起层剥落,归纳其病害特征、成因机制及病害评定依据标准,为病害因素参数定量化提供依据。（2）引入模糊数学隶属函数根据判定标准对各指标因素判定结果量化,针对既有铁路隧道病害诊断综合评价体系建立基于层次分析法（AHP）的多级模糊综合评价模型,并代入算例数据试算结果二者相对误差<20%,验证该综合评价体系可行性。（3）鉴于二衬开裂病害判定标准中对裂缝稳定性判据尚不完善,引入裂纹尖端稳定性安全系数K1和截面承载力安全系数K2,建立带裂缝工作的二衬结构,研究不同开裂部位、裂缝深度组合工况下对二衬结构的力学响应规律,分析不同开裂模式下对既有铁路隧道二衬结构性能的影响机制,探究基于裂缝稳定性及承载力安全系数的带裂缝二衬结构综合安全性评估结果。（4）在以往隧道开裂病害整治基础上,防治结合。根据各工况下开裂二衬结构的安全性评价结果,依据加固补强原则对不同类型二衬开裂病害提出优化建议整治措施。
狄琛[4]（2021）在《林盘山隧道二次衬砌开裂机理及治理措施的研究》文中提出衬砌开裂会导致隧道渗漏水、钢筋腐蚀等病害,从而对隧道施工和运营安全造成严重影响。因此,研究隧道二次衬砌的开裂原因并提出有针对性的治理措施具有重要应用价值。本文以在建林盘山高速铁路隧道为工程背景,对隧道施工过程中II级围岩段衬砌开裂现象进行了现场调研,并采用数值模拟的方法,研究了岩层倾斜角度和岩层厚度对隧道衬砌受力特性的影响;基于数值模拟结果,分析了硬质成层沉积岩衬砌开裂的原因,建议了防止衬砌开裂的工程应对措施;最后,对隧道施工过程进行了监控量测,分析了围岩变形、衬砌变形、受力的变化规律,并验证了数值模拟分析结果。研究成果如下:（1）对在建林盘山隧道凝灰岩Ⅱ级围岩段二次衬砌开裂情况进行了现场调查研究,分析了裂缝开裂位置、开裂宽度、开裂深度和开裂长度等特征,并初步提出了隧道衬砌的开裂原因,即衬砌开裂是由于隧道底部不均匀沉降和倾斜层状节理的不连续变形造成的。（2）采用数值模拟的方法,分析了节理岩层倾斜角度和节理岩层厚度对隧道衬砌受力和围岩变形特性的影响规律。结果表明,岩层倾角为55°且节理岩层厚度为0.3m时隧道两侧围岩的变形和衬砌受力差最大。（3）基于数值模拟结果,进一步分析和验证了林盘山隧道衬砌开裂的原因,并提出了有针对性的隧道衬砌开裂工程应对措施,即利用带仰拱的衬砌结构和锚杆支护来消除隧道底部的不均匀沉降和两侧围岩的变形差。在此基础上,对仰拱深度和锚杆支护长度进行了优化。（4）对隧道施工过程的围岩变形和支护结构受力情况进行了现场监测,基于监测结果,分析了围岩变形、衬砌内部应力、钢拱架轴力、孔隙水压力、拱底分层沉降等随时间的变化规律;同时,现场监测得到的围岩变形和衬砌受力规律与数值模拟结果基本一致,从而验证了调研结果和数值模拟结果的可靠性。
钟宏武[5]（2020）在《二衬开裂公路隧道结构安全性分析及裂缝治理对策研究》文中提出近几十年来,国家基础设施得到大力发展,我国公路网基本完善,后续将逐渐由大规模建设期转为建设与养护并重期。随着公路运营年限的增长,越来越多公路隧道受外力作用,衬砌材质劣化,衬砌背后空洞等原因导致隧道病害日益突出,最常见病害是隧道二次衬砌开裂,隧道二次衬砌开裂一定程度上影响着结构的承载能力情况和稳定性,使混凝土剥落掉块、严重的甚至会发生掉拱,从而影响行人和车辆的正常运行。为保障隧道安全正常运营,有必要对隧道衬砌裂缝进行检测和监测,并评估开裂衬砌对结构的安全性影响,为隧道的维修加固提供技术依据。本文依托某公路隧道二次衬砌裂缝长期监测工程,系统总结了衬砌裂缝的分类并分析了衬砌开裂的初步成因;针对目前规范法对隧道裂缝评价方法的不足,提出定性与定量相结合的综合评价法并制评价标准。以裂缝长度、宽度、深度以及裂缝变形速率为评价指标,对该隧道衬砌其中80条裂缝进行评价并划分评定等级,然后运用MIDAS/GTS有限元软件对典型衬砌断面进行安全性验算。计算结果表明:由于裂缝的存在,使得该位置处的衬砌承载能力下降,导致整个衬砌结构的受力分布规律发生重新分布,拱顶和边墙位置的轴力、剪力和弯矩比无裂缝情况增大许多。根据格里菲斯准则进行承载能力验算,判定衬砌断面拱顶和仰拱位置处的衬砌最危险,容易发生开裂。由于裂缝存在,导致混凝土损伤,承载能力下降,越靠进裂缝的位置越易发生开裂。裂缝的存在使得衬砌结构安全系数降低,其中拱顶位置结构安全系数下降最多,且已不满足规范要求,急需进行加固处理。最后根据裂缝评定等级及安全性分析结果,采用直接涂抹法、凿槽嵌补法、碳纤维加固、锚固注浆和套衬补强等综合施策有针对性地制定隧道裂缝维修加固方法。
严健[6]（2019）在《高海拔寒区特长公路隧道冻胀特性及防冻研究》文中进行了进一步梳理四川和西藏两省区作为三大国家战略中“一带一路”和“长江经济带”的重要战略交汇点,交通基础设施的建设具有十分重大的意义。加快川藏铁路、藏区高速公路等快速进出藏区通道的建设以及对现有进藏大通道的改扩建工作已成为迫切的战略需求。在上述工程中,高海拔寒区特长隧道屡见不鲜,其中穿越冻土和冻岩地层的隧道修建已成为工程中面临的重要难题。本论文依托多座典型高海拔寒区特长公路隧道,并主要以国道317线（川藏公路北线）新建雀儿山隧道为研究对象,采用现场调研、文献调查、理论分析、数值模拟、现场试验和原位测试等综合手段,对寒区特长公路隧道冻土和冻岩地层下隧道施工期、运营期围岩-结构冻胀特性和防冻问题进行研究,并取得了以下研究成果:（1）调研并比较分析了典型高海拔寒区特长隧道的围岩和构成分布、地质和水文特点、寒区气候指标特征;探明了高海拔特长公路隧道冻害与进洞里程、围岩类型、通风及地下水等因素的相关性;就特长隧道不同地层时的冻害成因、冻害特征,冻胀机理、冻胀破坏模型进行了概括;讨论了冰碛冻土和裂隙花岗岩隧道冻胀性分级标准,并应用上述标准对典型高海拔寒区隧道进行了冻胀性分级。（2）对隧道贯通前后隧道洞内外温度场、围岩-结构温度场和风场进行了长期系统的现场测试,揭示了高海拔寒区特长公路隧道低温大风成因;利用SST湍流模型分析,探明了不同通风方式,特别是运营期平导压入通风方式下寒区特长公路隧道主洞、平导和横通道中温度场和风场的时空分布变化规律。（3）对雀儿山隧道进出口段冰碛地层冻土热力学参数取值方法进行了研究,得到了冰碛地层季冻土物理特性和温度特性,同时,以冻融圈冻胀理论为依据,利用数值计算得到了冰碛地层围岩温度场随埋深和时间的冻融规律,并就隧道冻胀力、冻胀变形量进行了计算;设计了针对冰碛地层隧道的“温度+冻胀压力+冻胀应力”原位测试方案,通过现场试验验证进一步明确了冻胀作用时冰碛地层-衬砌结构的冻胀特性。（4）通过施工检测就衬砌背后空洞、不密实等缺陷进行了统计,利用热液固耦合计算得出空洞存水冻胀时,随着未冻水体积含量、存水空间大小、存水空间位置变化所导致的冻胀力及相应的结构冻胀应力、损伤和变形发展规律;同时计算得出了裂隙花岗岩不同裂隙倾角、间距等工况下裂隙水冻胀对结构内力、变形的影响,最后,通过原位测试及与前人研究成果的比较验证,进一步明确了寒区隧道空洞及裂隙共存花岗岩在冻胀作用时围岩-衬砌结构的冻胀特性。（5）分别就高海拔寒区特长隧道通风升温系统以及不同地层施工防冻措施进行了研究,并就运营期隧道洞口端保温隔热材料选型、厚度和设防范围等关键参数进行计算,通过现场测试和数值计算对其升温效果和保温层效果进行了分析。
钟毅[7]（2019）在《山岭隧道衬砌结构裂损特性与防治研究》文中提出隧道衬砌结构裂损是最常见的隧道结构病害,也是隧道从设计到建成运营阶段都极力避免的病害。本文在成渝高速公路缙云山隧道、渝蓉高速公路巴岳山隧道病害检测资料的基础上,研究隧道衬砌结构裂损病害的主要诱因,采用混凝土断裂力学理论结合扩展有限元法分析在典型诱因下隧道衬砌结构裂损特性,在此基础上结合最新规范和工程实际情况提出了山岭隧道衬砌结构裂损病害的防治措施。论文的主要工作及成果如下:1.以山岭隧道裂损病害检测项目为依托,介绍衬砌结构裂损病害检测时的主要内容与方法,并通过对多座山岭隧道衬砌结构裂损病害检测资料的归纳统计,研究山岭隧道衬砌结构裂损病害的主要诱因以及病害表现形式,分析裂损病害对隧道运营安全的影响,得出诱发隧道衬砌结构产生裂损病害的主要因素有衬砌结构背后空洞、围岩偏压、松驰荷载、温差收缩应力等。2.对隧道处在主要诱因下产生衬砌结构裂损病害规律进行研究,以因施工缺陷造成衬砌背后存在空洞、隧道衬砌存在偏压荷载作用两种典型诱因进行衬砌结构裂损建模分析,研究隧道衬砌结构裂损病害产生机理、衬砌裂损表现特征、裂损裂缝出现位置以及裂缝宽度、深度扩展规律等。发现隧道在典型诱因下衬砌结构的破坏模式主要以拉裂缝贯穿为主,并且在裂缝附近会出现应力集中区域,衬砌结构裂损程度不同对衬砌结构的承载能力的削弱程度也不相同。3.介绍了国内外隧道衬砌结构裂损病害的安全性评价方法,在基于裂损程度与衬砌结构承载能力变化规律的基础上,提出了基于衬砌结构裂损裂缝深度为指标的衬砌结构裂损病害安全评价方法。4.介绍了国内外隧道衬砌结构裂损病害的预防原则和治理原则,以结构病害治理工程为背景,从结构设计、施工技术、地质环境变化等方面详细分析了衬砌结构裂损病害产生的原因,并在此基础上提出了山岭隧道衬砌结构裂损病害的防治对策。
苏茹[8]（2019）在《基于裂缝缺陷的隧道二次衬砌地震动力响应分析》文中研究指明隧道二次衬砌作为隧道工程最外层混凝土结构层,与初期支护共同组成复合式衬砌,对隧道结构周边围岩稳定起到重要的支护作用,同时也兼具防水、美观的功能。隧道作为地下结构建筑物,其工程地质条件复杂、施工条件差,设计不合理以及运营中多种动态因素的影响,使得大多数隧道工程都存在不同程度的病害。其中以隧道二次衬砌裂缝病害尤为突出。由于带裂缝缺陷的隧道结构极易产生应力集中,如何确保这类基于裂缝缺陷的隧道二次衬砌结构在地震作用下,尤其强震作用下的动力稳定性,是工程设计急待解决的关键问题。因此,本文以动力非线性有限元程序ABAQUS为平台,对基于裂缝缺陷的隧道衬砌结构的数值模型,动力响应规律、影响因素做了系统研究,并在此基础上总结了这类带裂缝缺陷隧道二次衬砌结构的减震思路。主要研究成果如下:（1）隧道二次衬砌裂缝病害的特性简析及其在数值模拟中的实现。论文阐述了大量在运营隧道二衬裂缝病害的特征,并整理归纳出隧道二衬裂缝缺陷总体分布情况及裂缝形态等特征。介绍了数值模拟裂缝的扩展有限元法的基本原理及其在有限元程序中实现的关键点。（2）基于无限元人工边界的地下工程合理地震动的输入研究。研究地下工程地震动力响应特性的关键一点是地震动的合理输入。地下结构本身无限域特性若采用同地面建筑一致的输入方法会有地震波反射扰动的问题。为此本文采用基于无限元人工边界的一种合理的地震动输入方法——基于波场分离的等效地震荷载。该方法在考虑地震层的辐射阻尼和地震波反射和散射效应的基础上推导出地震波从底面垂直入射时底边界和各个侧边界的等效地震荷载公式,并基于该计算公式编制了相关程序,同时运用算例进行考证。（3）基于裂缝病害的隧道二次衬砌地震响应研究。地震作用下隧道二次衬砌裂缝病害最不利状况研究。基于隧道二衬裂缝特性分析,开展了隧道二次衬砌不同裂缝形态、不同裂缝分布位置的数值计算,指出基于裂缝缺陷的隧道二次衬砌在地震作用下的最不利裂缝形态与最不利裂缝缺陷位置。以含最不利状态下裂缝缺陷的隧道二次衬砌结构为研究对象,分析隧道二次衬砌的应力、位移、损伤等响应特性并与无损衬砌对比。地震作用下,隧道二次衬砌裂缝缺陷附近应力高度集中,且裂缝缺陷的存在会增大隧道衬砌结构的应力水平、损伤程度。裂纹尺寸较小时,地震波传播到裂纹处会发生反射与散射,消耗部分地震波能量;裂纹尺寸较大时,隧道二衬衬砌裂纹缺陷的存在会增大隧道衬砌结构的抗震不利性。地震强度较大时,隧道二衬衬砌裂纹缺陷的存在会增大隧道衬砌结构的抗震不利性。分析不同裂纹尺寸、围岩级别、隧道埋深、衬砌厚度等对隧道二次衬砌地震动力响应的差异性。（4）最后,本文简析了基于裂缝缺陷的隧道二次衬砌的震害机理,基于此总结出两类基于裂缝缺陷隧道衬砌结构减震抗震的思路:一是抑制隧道衬砌结构裂缝缺陷的尺寸发展;二是减小隧道衬砌结构受到的地震作用。综合以上工作为以后实际隧道工程中的施工、加固提供了一定的参考价值。
揭允铭[9]（2019）在《北京地铁区间衬砌裂缝安全状态分级及治理方法研究》文中研究指明随着国内轨道交通建设工程大规模扩展,伴随而来的隧道结构病害问题不断显现,其中地铁衬砌结构病害造成的运营隧道安全隐患是一个不可忽视的问题。目前国内学者在地铁衬砌结构安全状态评价领域的研究较少,特别是地铁衬砌结构安全状态分级这方面的研究需不断加深完善。本文基于北京地铁隧道病害现场检测资料,研究地铁衬砌病害分布及扩展规律;根据统计分析结果,设计出隧道三维加载装置对裂损模型进行加载实验,构建了衬砌结构安全状态评价体系,并从前期预防抑制裂缝扩展及后期修补加固裂缝两方面探讨了裂缝治理方法。取得的主要研究成果如下:（1）通过对北京地铁6条病害多发的典型线路的病害调研,研究结果表明地铁病害形式以衬砌开裂为主,接下来依次为渗漏水、隧道脱空、道床翻浆冒泥和管片开裂错台。选取4个代表性区间进行专项统计,研究分析各个区间衬砌结构裂缝的扩展分布规律及裂缝几何性状特征,为接下来的模型实验工况的确定提供参考依据。对比统计结果发现随着地铁隧道运营年限累积,衬砌结构的裂损程度和裂缝宽度的离散性不断增大。（2）设计研发出相似比为1:10的模型实验,并参照实际工程参数定制出三维模型加载台架,调配出隧道衬砌相应的相似材料,最终形成了一套模型加载实验方法。基于衬砌病害统计分析结果,选定出:完整衬砌结构、不同走向的单预制裂缝结构、不同部位的单预制裂缝结构、不同交叉角度的双预制裂缝结构以及不同部位组合的双预制裂缝结构5组共14个常见裂缝形式的模型加载实验工况。（3）通过模型分级加载实验,揭示了完好衬砌结构模型竖向及水平收敛变形规律,并得出衬砌结构裂缝分布及发育扩展规律。对于单预制裂缝的隧道而言:预制裂缝走向对结构承载能力影响程度由大到小依次为:纵向、斜向、环向;预制裂缝分布部位对结构承载能力影响程度由大到小依次为:拱顶、拱脚、拱腰、拱肩。衬砌裂缝的几何尺寸对隧道结构的承载能力影响最大,其次是衬砌裂缝走向及衬砌裂缝布置部位。（4）对于双预制裂缝的隧道而言,双裂缝对衬砌结构承载能力的影响比单预制裂缝更大,但其承载能力损失值并不是对应的两个单预制裂缝结构承载能力损失值简单的代数叠加。双预制裂缝布置部位的组合形式对最终承载能力的影响大于双裂缝交叉角度的影响。（5）基于模型加载实验所得出的隧道结构变形规律、结构受力及破坏特征,构建了衬砌结构安全评价体系。并基于模糊数学理论采用层次分析法进行计算,得到损伤结构承载能力折减系数,从而确定出裂损结构的损伤级别,达到安全评价分级的目的。依据此分级方法对北京地铁某区间段进行损伤级别评定。（6）研究分析衬砌裂损特征案例,采用SPSS软件提炼出造成衬砌结构开裂的主成因为:混凝土收缩、衬砌背后空洞、列车振动与地层不均匀沉降,为预防抑制衬砌裂缝发育扩展提出相应措施。通过数值模拟研究受损结构与完好结构在分级加载过程中,衬砌结构及配筋的受力状况,得出裂损状态对衬砌结构承载能力的影响。采用不同的加固补强方法分别对裂损结构进行处理,计算结果表明采用套拱进行全周加固的补强方法不仅能大幅提高衬砌结构承载能力,还能有效的抑制既有裂缝的发展;而采用纤维板修补裂损衬砌只能抑制裂缝扩展,提升结构承载力的效果欠佳。
崔文东[10]（2019）在《子长至安塞二级公路隧道衬砌裂缝形成机理与整治措施研究》文中提出在隧道建设过程中,由于隧道的前期地质、水文地质调查不够准确、设计和施工方法不够合理等等各方面的原因,会导致一些隧道在建成之后的运营期间出现衬砌开裂、渗漏水、路面沉降变形等病害。其中,裂缝就是一种常见的病害,分析裂缝形成原因并提出相应的整治措施,是广大学者一直关心的技术问题之一。本文依托子安二级公路芽坪沟隧道,采用现场观测和数值模拟分析的方法,对芽坪沟隧道裂缝形成机理及处治措施开展研究。主要内容及结果如下:1、在查阅相关资料的基础上,结合芽坪沟隧道的水文地质条件、地形地貌,通过现场调查,分析了裂缝产生的机理及相关的影响因素,给出了裂缝的发育特征及分布规律。2、通过对隧道裂缝产生原因的分析,提出了嵌补隧道衬砌裂缝加固、混凝土套拱加固、嵌补隧道衬砌裂缝及混凝土套拱加固处理三种整治隧道衬砌裂缝的措施。3、采用MIDAS/GTS NX软件,对三种处理隧道裂缝措施的受力与变形进行数值分析,结果表明,整治后隧道衬砌裂缝的沉降量逐渐减小,隧道结构所受的应力逐渐减弱。其中采用嵌补隧道衬砌裂缝及混凝土套拱加固处理的效果最为明显,最终确定芽坪沟运营隧道衬砌裂缝处理方法采用嵌补隧道衬砌裂缝及混凝土套拱加固整治。本文的研究成果可为类似工程条件下的运营隧道衬砌裂缝的处治提供借鉴。
二、隧道衬砌混凝土裂缝的成因与防治（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、隧道衬砌混凝土裂缝的成因与防治（论文提纲范文）
（1）考虑地裂缝影响的西安地铁隧道衬砌结构受力分析及评价研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 地裂缝活动地铁隧道结构受力变形规律 |
| 1.2.2 地裂缝活动下地铁隧道安全评价及灾害防治 |
| 1.2.3 目前研究存在的问题 |
| 1.3 研究内容及研究方法 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究方法 |
| 1.4 论文技术路线 |
| 2 地裂缝影响下西安地铁隧道结构变形规律研究 |
| 2.1 受地裂缝影响下隧道结构的受力与变形分析 |
| 2.1.1 地裂缝对隧道结构的影响分析 |
| 2.1.2 受地裂缝影响下的地铁隧道破坏模式 |
| 2.1.3 隧道衬砌裂缝类型 |
| 2.2 基于数值模拟的地裂缝活动下地铁隧道受力变形规律 |
| 2.2.1 分析方法 |
| 2.2.2 模型建立 |
| 2.2.3 参数选取与边界条件 |
| 2.2.4 施工工况 |
| 2.3 地裂缝环境下施工及运营期地铁隧道结构变形规律 |
| 2.3.1 围岩塑性区规律分析 |
| 2.3.2 衬砌应力规律分析 |
| 2.3.3 衬砌变形规律分析 |
| 2.3.4 地面沉降规律分析 |
| 2.4 平行地裂缝的地铁隧道衬砌结构变形规律 |
| 2.4.1 模拟过程 |
| 2.4.2 围岩塑性区分析 |
| 2.4.3 围岩变形分析 |
| 2.5 穿越地裂缝的地铁隧道衬砌结构变形规律 |
| 2.5.1 围岩塑性区分析 |
| 2.5.2 围岩变形分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 受地裂缝影响的西安地铁隧道衬砌结构受力分析 |
| 3.1 地铁隧道结构的设计理论 |
| 3.2 地铁隧道荷载作用分类与组合 |
| 3.2.1 地铁隧道荷载作用分类 |
| 3.2.2 地铁隧道荷载作用组合 |
| 3.3 地裂缝作用下地铁隧道荷载计算 |
| 3.3.1 地铁隧道围岩压力计算 |
| 3.3.2 跨地裂缝地铁隧道围岩压力计算 |
| 3.3.3 隧道衬砌结构自重计算 |
| 3.3.4 其他荷载计算 |
| 3.3.5 跨地裂缝地铁隧道荷载组合 |
| 3.4 地裂缝作用下地铁隧道结构受力分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 受地裂缝影响的西安地铁隧道衬砌结构灾害对策研究 |
| 4.1 地裂缝活动下地铁隧道工程灾害评价 |
| 4.1.1 灾害作用特点 |
| 4.1.2 灾害作用类型 |
| 4.1.3 背景工程灾害评价 |
| 4.2 灾害预防措施 |
| 4.2.1 结构预防措施 |
| 4.2.2 安全预警措施 |
| 4.2.3 其他预防措施 |
| 4.3 灾害处理措施 |
| 4.3.1 处理原则 |
| 4.3.2 灾害治理措施 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（2）富水地层公路隧道衬砌结构运营期健康评价研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 隧道衬砌结构监测系统研究现状 |
| 1.2.2 隧道衬砌结构病害成因及分类研究现状 |
| 1.2.3 隧道衬砌结构病害机理及影响研究现状 |
| 1.2.4 隧道衬砌结构运营期健康状态评价研究现状 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 2 富水地层公路隧道衬砌结构运营期健康评价方法选取 |
| 2.1 典型评价方法介绍 |
| 2.1.1 问卷调查法 |
| 2.1.2 专家调查法 |
| 2.1.3 层次分析法 |
| 2.1.4 灰色-模糊综合评价法 |
| 2.1.5 典型评价方法优缺点对比 |
| 2.2 灰色-模糊综合评价模型介绍 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 富水地层公路隧道衬砌结构运营期健康影响因素与评价指标研究 |
| 3.1 富水地层公路隧道衬砌结构运营期健康影响因素分析 |
| 3.1.1 水文与地质条件 |
| 3.1.2 施工缺陷 |
| 3.1.3 运营环境 |
| 3.2 富水地层公路隧道衬砌结构运营期健康综合评价指标体系初选 |
| 3.2.1 综合评价指标遴选原则 |
| 3.2.2 评价指标体系初选 |
| 3.3 富水地层公路隧道衬砌结构运营期健康评价指标体系建立 |
| 3.3.1 问卷设计 |
| 3.3.2 样本分布描述性统计分析 |
| 3.3.3 样本数据信度分析 |
| 3.3.4 样本数据效度分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 富水地层公路隧道衬砌结构运营期健康灰色-模糊评价模型构建 |
| 4.1 富水地层公路隧道衬砌结构运营期健康等级划分 |
| 4.1.1 三级划分法 |
| 4.1.2 四级划分法 |
| 4.1.3 五级划分法 |
| 4.1.4 十级划分法 |
| 4.2 富水地层公路隧道衬砌结构运营期健康评价指标分级标准 |
| 4.2.1 衬砌裂缝分级标准 |
| 4.2.2 衬砌渗漏水分级标准 |
| 4.2.3 衬砌背后空洞分级标准 |
| 4.2.4 衬砌材质劣化分级标准 |
| 4.3 富水地层公路隧道运营期结构健康评价指标权重分配 |
| 4.3.1 层次分析法概述 |
| 4.3.2 一级指标权重分配 |
| 4.3.3 熵权法概述 |
| 4.3.4 二级指标权重分配 |
| 4.4 富水地层公路隧道衬砌结构运营期健康评价指标隶属函数构造 |
| 4.4.1 衬砌裂缝二级指标隶属度函数构造 |
| 4.4.2 衬砌渗漏水二级指标隶属度函数构造 |
| 4.4.3 衬砌背后空洞二级指标隶属度函数构造 |
| 4.4.4 衬砌材质劣化二级指标隶属度函数构造 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 富水地层公路隧道衬砌结构运营期健康灰色-模糊评价模型验证 |
| 5.1 案例概况 |
| 5.1.1 地层岩性 |
| 5.1.2 地质构造 |
| 5.1.3 地下水条件 |
| 5.1.4 衬砌检查数据 |
| 5.2 衬砌结构运营期健康状态评价 |
| 5.2.1 一级灰色-模糊综合评价 |
| 5.2.2 二级灰色-模糊综合评价 |
| 5.3 病害治理措施 |
| 5.3.1 衬砌裂缝治理措施 |
| 5.3.2 衬砌渗漏水治理措施 |
| 5.3.3 衬砌背后空洞治理措施 |
| 5.3.4 衬砌材质劣化治理措施 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 A 调查问卷 |
| 攻读硕士学位期间发表论文及科研成果 |
| 致谢 |
（3）既有铁路隧道二衬开裂对结构性能影响及防治措施研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 引言 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究综述及现状 |
| 1.2.1 既有运营铁路隧道现状 |
| 1.2.2 运营隧道安全状态评价研究现状 |
| 1.2.3 既有隧道衬砌开裂病害产生机理研究现状 |
| 1.3 主要研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 主要研究内容及研究方法 |
| 1.3.2 研究技术路线 |
| 2 既有铁路隧道二衬病害诊断方法 |
| 2.1 建立铁路隧道常见二衬病害诊断指标体系 |
| 2.1.1 铁路隧道二衬开裂病害 |
| 2.1.2 既有隧道渗漏水病害 |
| 2.1.3 既有隧道二衬材质劣化病害 |
| 2.1.4 既有隧道衬砌背后空洞病害 |
| 2.1.5 既有隧道二衬起层、剥落病害 |
| 2.1.6 既有铁路隧道整体健康等级划分 |
| 2.1.7 既有铁路隧道健康状态评价体系 |
| 2.2 计算参数选取与评价模型确定 |
| 2.2.1 单因素评价矩阵(相对隶属度) |
| 2.2.2 确定病害中各因素的权重 |
| 2.2.3 一级准则层间权重向量 |
| 2.2.4 单因素下属二级指标层间权重向量 |
| 2.2.5 建立既有铁路隧道病害诊断的模糊综合评价体系 |
| 2.3 算例分析 |
| 2.3.1 准则层单因素下属二级指标评价矩阵 |
| 2.3.2 一级准则层模糊综合评价 |
| 2.3.3 目标层模糊综合评价 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于断裂力学理论的二衬开裂结构有限元模型研究 |
| 3.1 断裂力学经典理论及有限元计算方法 |
| 3.1.1 结构断裂模式及应力强度因子(SIF)数解计算理论 |
| 3.1.2 应力强度因子在有限元分析中的应用 |
| 3.2 既有隧道带裂缝二衬结构安全性评价方法 |
| 3.2.1 裂纹尖端稳定性系数K_1 |
| 3.2.2 截面承载力安全系数K_2 |
| 3.3 建立有限元计算模型 |
| 3.3.1 工程概况 |
| 3.3.2 计算模型 |
| 3.3.3 计算参数 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 既有铁路隧道衬砌开裂对结构性能影响机制的研究 |
| 4.1 二衬结构单一部位开裂对结构性能影响机制 |
| 4.1.1 拱顶开裂对结构应力及K_1、K_2的影响机制 |
| 4.1.2 拱腰开裂对结构应力及K_1、K_2的影响机制 |
| 4.1.3 墙腰开裂对结构应力及K_1、K_2的影响机制 |
| 4.1.4 墙脚开裂对结构应力及 K_1、K_2的影响机制 |
| 4.2 二衬结构两个部位出现裂缝对结构性能影响机制 |
| 4.2.1 拱顶、墙腰部位开裂对结构应力及K_1、K_2的影响机制 |
| 4.2.2 拱顶、墙腰部位开裂对结构应力及 K_1、K_2的影响机制 |
| 4.2.3 拱顶、墙脚部位开裂对结构应力及K_1、K_2的影响机制 |
| 4.2.4 拱腰、墙腰部位开裂对结构应力及 K_1、K_2的影响机制 |
| 4.2.5 拱腰、墙脚部位开裂对结构应力及K_1、K_2的影响机制 |
| 4.2.6 墙腰、墙脚部位开裂对结构应力及 K_1、K_2的影响机制 |
| 4.3 二衬结构三个部位出现裂缝对结构性能影响机制 |
| 4.3.1 拱顶、拱腰、墙腰部位开裂对结构应力及K_1、K_2的影响机制 |
| 4.3.2 拱顶、拱腰、墙脚部位开裂对结构应力及K_1、K_2的影响机制 |
| 4.3.3 拱顶、墙腰、墙脚部位开裂对结构应力及 K_1、K_2的影响机制 |
| 4.3.4 拱腰、墙腰、墙脚部位开裂对结构应力及 K_1、K_2的影响机制 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 既有铁路隧道衬砌开裂对结构性能影响机制的研究 |
| 5.1 既有隧道二衬开裂病害预防措施 |
| 5.2 既有隧道二衬开裂病害一般治理措施介绍 |
| 5.3 松树湾隧道二衬开裂病害的整治措施建议 |
| 5.3.1 局部拆换 |
| 5.3.2 结构补强 |
| 5.3.3 局部修补 |
| 5.4 小结 |
| 结论 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
| 附录A:拱顶、拱腰、墙脚部位裂缝(工况1)命令流 |
（4）林盘山隧道二次衬砌开裂机理及治理措施的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 二次衬砌开裂原因研究现状 |
| 1.2.2 二次衬砌开裂治理措施研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 1.3.1 项目背景 |
| 1.3.2 主要研究方法 |
| 1.3.3 研究路线 |
| 2 林盘山隧道二次衬砌开裂调查及其成因分析 |
| 2.1 林盘山隧道概况 |
| 2.1.1 隧道工程简介 |
| 2.1.2 工程地质及水文地质条件 |
| 2.1.3 隧道设计及施工情况 |
| 2.2 隧道衬砌开裂调查 |
| 2.2.1 隧道衬砌裂缝调查方法 |
| 2.2.2 衬砌裂缝的分类 |
| 2.2.3 隧道衬砌裂缝调查 |
| 2.3 隧道衬砌开裂成因初步分析 |
| 2.3.1 裂缝成因分类 |
| 2.3.2 林盘山工程特点及开裂成因的初步分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于数值模拟分析的隧道衬砌开裂影响因素及对策研究 |
| 3.1 数值分析基本原理 |
| 3.2 数值模拟分析方案确定 |
| 3.2.1 岩土材料的分析 |
| 3.2.2 Mohr-coulomb本构模型 |
| 3.2.3 岩体及隧道施工材料参数 |
| 3.2.4 数值计算模型 |
| 3.3 不同角度倾斜节理对隧道受力结构的数值分析 |
| 3.3.1 围岩位移影响性分析 |
| 3.3.2 不同围岩条件下二衬位移影响性分析 |
| 3.3.3 不同围岩条件下初支内力影响性分析 |
| 3.3.4 不同围岩条件下二衬内力影响性分析 |
| 3.4 节理岩层厚度对隧道结构受力影响的数值分析 |
| 3.4.1 围岩位移影响性分析 |
| 3.4.2 二衬位移影响性分析 |
| 3.4.3 初支内力影响性分析 |
| 3.4.4 二衬内力影响性分析 |
| 3.5 隧道衬砌开裂的应对措施研究 |
| 3.5.1 增加仰拱措施及其影响分析 |
| 3.5.2 不同锚杆长度支护隧道受力数值模拟分析 |
| 3.6 裂缝治理措施 |
| 3.6.1 裂缝治理原则 |
| 3.6.2 预防衬砌开衬砌开裂措施建议 |
| 3.6.3 修补裂缝措施建议 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 林盘山隧道衬砌开裂段现场监测及分析 |
| 4.1 现场监测方案及实施 |
| 4.1.1 监测方案确定 |
| 4.1.2 监测内容的实施 |
| 4.2 隧道围岩变形监测结果分析 |
| 4.3 衬砌结构的内力监测结果及分析 |
| 4.3.1 混凝土内部应力 |
| 4.3.2 混凝土内部钢筋轴力 |
| 4.3.3 围岩对衬砌的应力监测结果分析 |
| 4.3.4 边墙底部围岩对边墙应力监测结果分析 |
| 4.3.5 围岩内部孔隙水压力监测结果分析 |
| 4.4 拱底分层沉降监测结果分析 |
| 4.5 衬砌裂缝的开裂过程监测及分析 |
| 4.6 现场监测数据与数值模拟结果对比分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 5.结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表论文及学术成果 |
（5）二衬开裂公路隧道结构安全性分析及裂缝治理对策研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 二衬开裂隧道结构的安全性研究现状 |
| 1.2.2 隧道衬砌裂缝治理技术研究现状 |
| 1.3 主要研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 公路隧道衬砌裂缝及监测方法研究 |
| 2.1 隧道衬砌裂缝的分类 |
| 2.1.1 根据隧道裂缝与隧道轴线的走向关系分类 |
| 2.1.2 根据受力变形形态和裂口特征分类 |
| 2.1.3 根据裂缝在荷载作用下扩展形式的不同分类 |
| 2.2 隧道衬砌开裂成因的初步分析 |
| 2.3 隧道衬砌裂缝监测工作内容与方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 某公路隧道衬砌裂缝安全性分析 |
| 3.1 依托工程概况 |
| 3.2 裂缝监测结果与分析 |
| 3.2.1 裂缝监测方案 |
| 3.2.2 裂缝调查结果 |
| 3.2.3 裂缝监测结果与分析 |
| 3.3 现行隧道衬砌结构评价方法 |
| 3.4 隧道衬砌裂缝评价标准的建立 |
| 3.4.1 评价指标的选取 |
| 3.4.2 隧道衬砌裂缝评价标准的建立 |
| 3.5 某公路隧道衬砌裂缝安全分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 某公路隧道衬砌断面安全性验算 |
| 4.1 MIDAS/GTS软件介绍 |
| 4.2 荷载-结构法计算原理 |
| 4.2.1 基本未知量与基本方程 |
| 4.2.2 单元刚度矩阵的计算 |
| 4.2.3 地层反力作用模式 |
| 4.3 隧道荷载计算方法 |
| 4.3.1 隧道深埋与浅埋的判定 |
| 4.3.2 深埋隧道荷载计算 |
| 4.3.3 浅埋隧道荷载计算 |
| 4.4 隧道衬砌开裂的承载能力验算方法 |
| 4.5 隧道衬砌结构安全系数计算方法 |
| 4.5.1 素混凝土衬砌安全系数计算方法 |
| 4.5.2 钢筋混凝土衬砌安全系数计算方法 |
| 4.6 有限元建模方法 |
| 4.6.1 典型衬砌裂缝断面的选取原则 |
| 4.6.2 基于弹性模量的损伤变量 |
| 4.7 典型衬砌断面的安全性验算 |
| 4.7.1 K3+933.5~K3+939.3隧道衬砌断面 |
| 4.7.2 K5+72.9~K5+85.3隧道衬砌断面 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 隧道衬砌裂缝的治理对策研究 |
| 5.1 隧道衬砌裂缝整治原则 |
| 5.2 现有隧道衬砌裂缝的治理方法 |
| 5.2.1 隧道围岩的加固措施 |
| 5.2.2 隧道二次衬砌的加固措施 |
| 5.3 裂缝治理方案 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（6）高海拔寒区特长公路隧道冻胀特性及防冻研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 问题的提出及研究意义 |
| 1.2 国内外研究综述 |
| 1.2.1 寒区隧道温度场及多场耦合研究现状 |
| 1.2.2 冻土和冻岩冻胀特性研究现状 |
| 1.2.3 寒区冻土冻岩隧道冻胀损伤机理研究 |
| 1.2.4 寒区特长隧道防冻保温技术措施 |
| 1.3 选题依据、研究内容及方法 |
| 1.3.1 选题依据 |
| 1.3.2 主要研究内容和方法 |
| 第2章 高海拔寒区特长隧道冻害及冻胀性分级 |
| 2.1 高海拔寒区隧道及冻害现象 |
| 2.1.1 高海拔隧道主要冻害现象 |
| 2.1.2 寒区隧道冻害因素分析 |
| 2.2 寒区高海拔典型特长隧道调查分析 |
| 2.3 冰碛地层工程特性及冻胀性分级标准 |
| 2.3.1 冰碛地层工程特性 |
| 2.3.2 冰碛地层冻土物理力学参数取值 |
| 2.3.3 冰碛地层冻胀率及冻胀性分级标准 |
| 2.4 冻结花岗岩石及岩体冻胀性分级标准 |
| 2.4.1 裂隙岩石及其冻胀率计算 |
| 2.4.2 冻结花岗岩冻胀性分级标准及依托工程冻胀性分级 |
| 2.4.3 不同冻胀级别隧道防冻要点 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 高海拔寒区特长公路隧道风场-温度场研究 |
| 3.1 雀儿山隧道风场-温度场现场测试 |
| 3.1.1 现场监测目的 |
| 3.1.2 风场-温度场现场测试仪器设备 |
| 3.1.3 测点及测试断面布置 |
| 3.1.4 测试时间及频率 |
| 3.1.5 风场-温度场测试结果分析 |
| 3.2 隧道风流场-温度场理论模型 |
| 3.2.1 隧道内风流场及气固换热的基本假定 |
| 3.2.2 洞内风流湍流模型 |
| 3.2.3 风流温度场控制方程 |
| 3.2.4 气固换热及换热系数 |
| 3.2.5 围岩-结构温度场方程 |
| 3.3 基于SST湍流模型的洞内风流场—温度场数值计算模型及参数 |
| 3.3.1 模型主要尺寸参数 |
| 3.3.2 计算参数的确定 |
| 3.3.3 模型建立 |
| 3.4 隧道风场数值计算结果分析 |
| 3.4.1 风向 |
| 3.4.2 气压 |
| 3.4.3 风速 |
| 3.5 隧道温度场分布及变化规律 |
| 3.5.1 洞内气温场 |
| 3.5.2 二衬表面温度场 |
| 3.5.3 围岩温度场 |
| 3.6 现场测试及数值分析结果比较 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 冰碛地层-结构冻胀特性分析 |
| 4.1 寒区冰碛地层隧道冻胀特性的数值计算分析 |
| 4.1.1 热力学参数取值方法 |
| 4.1.2 隧道冰碛地层三维数值模型建立 |
| 4.1.3 冰碛地层数值计算结果分析 |
| 4.2 冰碛地层围岩-结构冻胀力原位测试及结果分析 |
| 4.2.1 原位测试原理和方案 |
| 4.2.2 现场测试结果分析 |
| 4.3 现场冻胀力测试及计算结果比较分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 岩质地层-结构冻胀特性分析 |
| 5.1 雀儿山隧道岩质地层地质及缺陷检测分析 |
| 5.2 岩质隧道热-流-固-损耦合理论模型 |
| 5.2.1 渗流场与温度场的基本方程 |
| 5.2.2 渗流场和温度场的数值分析 |
| 5.2.3 渗流荷载和冻胀荷载 |
| 5.2.4 围岩-结构损伤本构模型 |
| 5.2.5 耦合方程的求解 |
| 5.3 岩体冻胀力数值计算模型及参数 |
| 5.3.1 衬砌背后空洞存水冻胀数值模型的建立 |
| 5.3.2 裂隙水冻胀数值模型的建立 |
| 5.3.3 计算参数的确定 |
| 5.4 衬砌背后空洞存水冻胀计算结果分析 |
| 5.4.1 不同位置空洞存水冻胀对结构内力及位移的影响 |
| 5.4.2 未冻水体积含量对结构应力及位移影响规律分析 |
| 5.4.3 冻胀力作用下结构损伤扩展规律 |
| 5.5 岩体裂隙水冻胀数值计算结果分析 |
| 5.5.1 岩体不同倾角下裂隙水冻胀力对结构受力和变形影响 |
| 5.5.2 冻胀力随裂隙间距变化规律分析 |
| 5.6 富水裂隙围岩-结构冻胀力现场试验及比较分析 |
| 5.6.1 冻胀压力测试结果分析 |
| 5.6.2 衬砌结构内力测试结果分析 |
| 5.7 冻胀压力原位测试结果的比较分析 |
| 5.8 本章小结 |
| 第6章 施工期及运营期防冻措施及效果分析 |
| 6.1 施工期防冻措施及效果 |
| 6.1.1 施工期通风升温系统设计 |
| 6.1.2 施工期通风加热理论计算 |
| 6.1.3 施工期通风升温效果的现场测试 |
| 6.1.4 冰碛地层施工防冻措施 |
| 6.1.5 寒区富水裂隙硬岩地层注浆措施 |
| 6.2 运营期保温层材料选型及参数设计 |
| 6.2.1 保温隔热层材料选型 |
| 6.2.2 敷设保温层隧道气热耦合计算模型 |
| 6.2.3 计算结果分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的主要学术论文 |
| 攻读博士学位期间参与的科研项目 |
（7）山岭隧道衬砌结构裂损特性与防治研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题依据 |
| 1.2 研究目的与意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 国内外隧道衬砌结构裂损研究现状 |
| 1.3.2 国内外隧道衬砌裂损防治措施现状 |
| 1.4 本文主要研究内容、方法手段和技术路线 |
| 第二章 山岭隧道衬砌结构裂损病害成因分析与病害检测 |
| 2.1 隧道衬砌裂损类型和危害 |
| 2.1.1 隧道衬砌裂损类型 |
| 2.1.2 隧道衬砌裂缝 |
| 2.1.3 隧道衬砌裂缝危害 |
| 2.2 隧道衬砌裂损机理研究 |
| 2.2.1 外力作用 |
| 2.2.2 自身内力作用 |
| 2.2.3 材料的劣化 |
| 2.2.4 设计、施工缺陷 |
| 2.3 缙云山隧道工程衬砌裂损病害检测 |
| 2.3.1 工程背景 |
| 2.3.2 衬砌结构裂损病害调查 |
| 2.4 缙云山隧道裂损病害检测数据分析 |
| 2.5 隧道衬砌裂损病害检测数据统计分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 山岭隧道衬砌结构裂损理论分析 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 混凝土断裂力学理论 |
| 3.3 扩展有限元理论 |
| 3.3.1 扩展有限元理论 |
| 3.3.2 扩展有限元基本公式 |
| 3.4 衬砌裂损数值模拟的可行性研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 巴岳山隧道衬砌裂损的数值模拟分析 |
| 4.1 工程概况 |
| 4.2 模型建立 |
| 4.2.1 基本假定和简化 |
| 4.2.2 建模主要步骤 |
| 4.2.3 混凝土本构关系 |
| 4.3 隧道衬砌背后存在空洞对衬砌结构裂损影响分析 |
| 4.3.1 空洞对衬砌结构的影响 |
| 4.3.2 模型计算 |
| 4.4 偏压荷载对衬砌裂损影响分析 |
| 4.4.1 偏压荷载对衬砌结构的影响 |
| 4.4.2 模型计算 |
| 4.4.3 模型计算结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 山岭隧道衬砌裂损防治研究 |
| 5.1 隧道衬砌裂损病害安全性评价体系 |
| 5.1.1 安全评价指标 |
| 5.2 现行隧道衬砌裂损防治 |
| 5.2.1 现行隧道衬砌裂损预防措施 |
| 5.2.2 现行隧道衬砌裂损治理原则与措施 |
| 5.3 工程实例 |
| 5.3.1 巴岳山隧道地质环境介绍 |
| 5.3.2 巴岳山隧道病害治理措施 |
| 5.3.3 巴岳山隧道病害治理措施 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 |
（8）基于裂缝缺陷的隧道二次衬砌地震动力响应分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.1.1 隧道二次衬砌裂缝研究 |
| 1.1.2 地震作用下隧道动力响应研究 |
| 1.1.3 隧道结构减震抗震研究 |
| 1.2 本文研究内容及技术路线 |
| 1.2.1 本文研究内容 |
| 1.2.2 技术路线 |
| 2 隧道二次衬砌裂缝特性简析及其在数值模拟中的实现 |
| 2.1 隧道二次衬砌裂缝病害的特性简析 |
| 2.1.1 .衬砌裂缝特性分析 |
| 2.1.2 裂缝产生机理 |
| 2.2 裂纹在数值模拟中的实现 |
| 2.2.1 扩展有限元法 |
| 2.2.2 基于扩展有限元法模拟裂纹 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 无限元边界及基于波长分离的等效地震荷载研究 |
| 3.1 地震波选取 |
| 3.1.1 峰值 |
| 3.1.2 频谱特性 |
| 3.1.3 持时 |
| 3.1.4 滤波与基线校正 |
| 3.1.5 网格尺寸限制 |
| 3.2 无限元边界 |
| 3.3 等效地震荷载输入研究 |
| 3.3.1 波场分离 |
| 3.3.2 等效地震荷载输入研究 |
| 3.4 无限元边界地震动输入验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 考虑裂缝缺陷的隧道二次衬砌地震动力响应分析 |
| 4.1 地震动力分析数值模拟 |
| 4.1.1 模型材料参数 |
| 4.1.2 地震动实现 |
| 4.2 地震动力响应分析 |
| 4.2.1 裂缝最不利形态与最不利位置分析 |
| 4.2.2 二次衬砌最大主应力分析 |
| 4.2.3 二次衬砌位移分析 |
| 4.2.4 不同地震烈度作用下衬砌损伤响应分析 |
| 4.3 影响因素分析 |
| 4.3.1 裂缝长度、深度分析 |
| 4.3.2 隧道埋深、围岩级别和衬砌厚度分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 工程实例分析与隧道减震抗震措施研究 |
| 5.1 工程实例分析 |
| 5.1.1 工程概况 |
| 5.1.2 计算模型 |
| 5.1.3 最大主应力响应分析 |
| 5.1.4 受拉损伤分析 |
| 5.2 基于裂缝缺陷的隧道震害机理简析及隧道减震抗震技术研究 |
| 5.2.1 加固围岩减震抗震效果分析 |
| 5.2.2 减震层减震抗震效果分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
（9）北京地铁区间衬砌裂缝安全状态分级及治理方法研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 衬砌安全状态分级的研究 |
| 1.2.2 病害治理方法研究 |
| 1.2.3 模型实验和材料研究 |
| 1.3 研究中存在的主要问题 |
| 1.4 研究内容 |
| 1.5 研究方法 |
| 2 地铁衬砌裂缝分布规律统计 |
| 2.1 北京地铁隧道病害概况及检测方法 |
| 2.1.1 北京地铁衬砌病害概况 |
| 2.1.2 衬砌裂缝检测方法 |
| 2.2 衬砌裂缝检测结果分析 |
| 2.3 典型区间裂缝统计分析 |
| 2.3.1 二号线长椿街—复兴门区间 |
| 2.3.2 五号线磁器口—崇文门区间 |
| 2.3.3 六号线北海北—南锣鼓巷区间 |
| 2.3.4 十号线金台夕照—国贸区间 |
| 2.3.5 区间裂缝状态比对 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 模型实验设计及实验工况 |
| 3.1 实验依托原型概况 |
| 3.2 隧道模型及台架设计 |
| 3.2.1 模型参数相似比例确定 |
| 3.2.2 石膏模型设计 |
| 3.2.3 实验台架设计 |
| 3.2.4 数据采集量测系统 |
| 3.3 模型加载实验方法及参数设定 |
| 3.4 裂缝扩展实验工况 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 地铁衬砌结构模型加载实验研究 |
| 4.1 完好衬砌结构的裂损演化过程及结果分析 |
| 4.2 单预制裂缝的衬砌结构裂损演化过程 |
| 4.2.1 预制不同走向裂缝的模型损伤过程 |
| 4.2.2 预制不同部位裂缝的模型损伤过程 |
| 4.2.3 单预制裂缝结构的裂损规律研究 |
| 4.3 双预制裂缝的衬砌结构裂损演化过程 |
| 4.3.1 不同交叉角度的双裂缝结构损伤过程 |
| 4.3.2 不同部位组合的双裂缝结构损伤过程 |
| 4.3.3 双预制裂缝结构的裂损规律研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 地铁衬砌裂损状态安全分级 |
| 5.1 衬砌裂损状态安全分级方法 |
| 5.2 地铁衬砌安全等级评价指标系统确定 |
| 5.3 地铁衬砌安全等级的确定 |
| 5.3.1 基础指标隶属度的确定 |
| 5.3.2 确定折减系数备择集 |
| 5.3.3 基于AHP的层次分析 |
| 5.3.4 确定模型综合折减系数 |
| 5.4 裂损衬砌安全状态分级应用 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 衬砌裂缝治理方法研究 |
| 6.1 预防抑制裂缝扩展研究 |
| 6.1.1 地铁衬砌开裂诱因案例汇总 |
| 6.1.2 衬砌开裂案例样本与裂损成因列联表 |
| 6.1.3 衬砌开裂成因对应分析 |
| 6.1.4 对应分析模型收敛性改进 |
| 6.1.5 预防抑制裂缝扩展方法 |
| 6.2 受损衬砌结构治理修复研究 |
| 6.2.1 局部修补方法 |
| 6.2.2 整体加固方法 |
| 6.3 衬砌结构裂缝扩展规律研究 |
| 6.3.1 混凝土材料本构模型 |
| 6.3.2 隧道结构模型 |
| 6.3.3 完好结构与损伤结构数值计算 |
| 6.4 补强加固补强方案对比研究 |
| 6.4.1 局部修补受损结构 |
| 6.4.2 整体加固裂损结构 |
| 6.4.3 衬砌补强加固效果评价 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（10）子长至安塞二级公路隧道衬砌裂缝形成机理与整治措施研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究的背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状分析 |
| 1.2.1 国外研究现状分析 |
| 1.2.2 国内研究现状分析 |
| 1.3 研究内容及方法 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究方法 |
| 第二章 隧道衬砌裂缝机理分析 |
| 2.1 隧道衬砌裂缝的分类 |
| 2.1.1 根据隧道受力变形及张裂特征分类 |
| 2.1.2 根据隧道裂缝自身走向分类 |
| 2.1.3 根据隧道裂缝产生原因分类 |
| 2.2 隧道衬砌裂缝产生原因 |
| 2.2.1 根据衬砌结构自身分析 |
| 2.2.2 根据衬砌结构受力分析 |
| 2.2.3 根据施工因素分析 |
| 2.3 隧道衬砌裂缝产生机理分析 |
| 2.3.1 隧道周边围岩变形机制 |
| 2.3.2 隧道衬砌结构变形机制 |
| 2.4 隧道衬砌裂缝产生危害 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 芽坪沟隧道衬砌裂缝发育特征 |
| 3.1 工程概况 |
| 3.1.1 地理位置及工程地质概况 |
| 3.1.2 隧道建筑限界与内轮廓 |
| 3.1.3 隧道结构设计 |
| 3.2 隧道衬砌裂缝检测方案及结果 |
| 3.2.1 隧道衬砌裂缝检测方案 |
| 3.2.2 隧道衬砌裂缝检测结果 |
| 3.3 隧道衬砌裂缝产生的原因分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 芽坪沟隧道衬砌裂缝处治措施 |
| 4.1 工程概况 |
| 4.1.1 工程地质情况 |
| 4.1.2 设计情况及支护参数 |
| 4.2 隧道衬砌裂缝整治方案 |
| 4.2.1 隧道衬砌裂缝的整治原则 |
| 4.2.2 隧道衬砌裂缝整治方案 |
| 4.3 隧道模型建立 |
| 4.3.1 Midas/GTS有限元软件的简介 |
| 4.3.2 分析单元选定 |
| 4.3.3 隧道计算模型建立、网格划分及参数选取 |
| 4.4 隧道模型计算结果分析 |
| 4.4.1 嵌补隧道衬砌裂缝加固后结构受力及变形分析 |
| 4.4.2 混凝土套拱加固处理后结构受力及变形分析 |
| 4.4.3 嵌补隧道衬砌裂缝及混凝土套拱加固处理后结构受力及变形分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论与建议 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 进一步工作的建议 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
四、隧道衬砌混凝土裂缝的成因与防治（论文参考文献）
- [1]考虑地裂缝影响的西安地铁隧道衬砌结构受力分析及评价研究[D]. 李照祥. 西安科技大学, 2021(02)
- [2]富水地层公路隧道衬砌结构运营期健康评价研究[D]. 张芯. 西华大学, 2021(02)
- [3]既有铁路隧道二衬开裂对结构性能影响及防治措施研究[D]. 齐军. 兰州交通大学, 2021(02)
- [4]林盘山隧道二次衬砌开裂机理及治理措施的研究[D]. 狄琛. 西安建筑科技大学, 2021(01)
- [5]二衬开裂公路隧道结构安全性分析及裂缝治理对策研究[D]. 钟宏武. 华南理工大学, 2020(02)
- [6]高海拔寒区特长公路隧道冻胀特性及防冻研究[D]. 严健. 西南交通大学, 2019(03)
- [7]山岭隧道衬砌结构裂损特性与防治研究[D]. 钟毅. 重庆交通大学, 2019(06)
- [8]基于裂缝缺陷的隧道二次衬砌地震动力响应分析[D]. 苏茹. 西安建筑科技大学, 2019(06)
- [9]北京地铁区间衬砌裂缝安全状态分级及治理方法研究[D]. 揭允铭. 北京交通大学, 2019(01)
- [10]子长至安塞二级公路隧道衬砌裂缝形成机理与整治措施研究[D]. 崔文东. 长安大学, 2019(01)