一、衬砌裂缝探讨及防止开裂的一点意见（论文文献综述）
揭允铭[1]（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》文中研究说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。
王自龙[2]（2019）在《长坝连拱隧道衬砌裂缝成因分析及施工安全对策研究》文中进行了进一步梳理连拱隧道在开挖支护过程中,由于隧址区地质条件多变、结构受力复杂、存在多次扰动和施工场地限制等因素影响,经常会在先行洞衬砌右拱腰至右拱肩部位产生大小不一的多条裂缝,裂缝的出现不仅影响结构的承载能力,还会导致渗漏水现象,严重时甚至会导致隧道局部掉块坍塌等安全事故。本文以长坝连拱隧道为工程依托,在对裂缝分布形态展开调查的基础上,采用理论分析、数值模拟和监控量测等手段,对长坝连拱隧道衬砌裂缝成因展开研究,有针对性的采取安全支护措施,研究的主要内容如下:（1）对长坝连拱隧道左幅先行洞衬砌出现的裂缝展开空间分布特征调查,裂缝主要分布在左幅右拱腰至右拱肩部位,以纵向裂缝和斜向裂缝为主。裂缝产生的主要原因是:隧道存在局部施工偏压现象,围岩结构松散、粘结强度差,在埋深荷载和后行洞开挖扰动作用下岩体的部分下滑力和岩体自重向先行洞右拱肩转移,导致先行洞二衬混凝土承受荷载过大,进而出现裂缝。（2）从连拱隧道衬砌实际受力和围岩变形情况出发,结合规范中关于隧道深浅埋分界高度的规定,计算出长坝连拱隧道的分界埋深;根据普氏平衡拱理论,确定了连拱隧道在深埋、浅埋和偏压情况下的围岩荷载计算公式,并依据长坝连拱隧道的实际工程地质条件计算了围岩土压力荷载。（3）借助MIDAS/GTS NX岩土模拟软件,建立连拱隧道数值分析模型,研究了隧道衬砌结构随垂直埋深和水平进洞深度以及初支钢支撑搭接高度变化的应力和位移特征。结果表明,隧道在ZK6+390断面开始衬砌下沉量为2.5mm与实际裂缝位置宽度相符合,在最大埋深处衬砌下沉量达到9.63mm;隧道所有断面最大压应力未超过衬砌结构抗压强度设计值13.8MPa,拉应力在ZK6+390断面为1.43MPa,已超过结构抗拉强度设计值1.39MPa,拉应力集中是导致左幅右拱腰至右拱肩衬砌开裂的主要因素;初支钢支撑搭接高度上移50cm能够最大程度优化隧道衬砌结构整体受力情况,有效降低隧道衬砌垂直位移量和最大主应力中的拉应力。（4）对开裂段衬砌背后围岩进行注浆以及采用超前小导管预加固掌子面前方围岩,破碎围岩固结形成了有效承载拱,有效控制了上覆围岩下沉变形作用在衬砌上的荷载。通过埋设监控量测点进行监测,有效断面最大垂直位移为69mm,最大周边收敛位移为51.36mm。裂缝采用环氧树脂修补之后宽度最大增加0.06mm,并最终稳定。二衬经过钢筋网补强在初支20d施作后,二衬于第15d趋于稳定,衬砌层间压力最大值出现在拱顶为0.45MPa,砼应变和钢筋拉应力最大值均出现在右拱肩部位,分别为91μ?和0.58MPa,与模拟结果相比,降幅均较大,衬砌开裂处置措施合理且效果明显。
卢岱岳[3]（2019）在《施工期盾构隧道管片结构受力特性及裂损现象分析》文中研究表明目前针对管片结构力学特性的研究多以运营期为主,较少考虑施工影响,而盾构施工阶段管片衬砌结构受到千斤顶推力、密封油脂压力、注浆压力、拼装作用力等多种荷载作用,相较于运营阶段而言,该阶段管片衬砌结构的力学行为更为复杂,具有典型的三维随机特性。在多种荷载作用下管片易出现开裂与破损现象,不仅破坏隧道防水体系,影响隧道的正常使用,严重时会危及隧道结构安全。因此,开展施工期盾构隧道管片结构受力特性研究具有显著的工程意义。论文依托某地铁工程,综合采用现场调研、数值模拟、相似模型试验以及现场试验等研究手段,对施工荷载影响下管片衬砌结构的受力特性及裂损现象开展了广泛研究,主要内容如下:1、以某地铁工程为典型案例,针对盾构施工过程中管片衬砌大范围开裂与破损现象进行现场调研,将管片裂损现象归结为纵向裂纹、拱顶脱落以及边角部裂纹等三种病害类型,揭示了各病害类型的分布规律、形态特征以及危害程度,探讨了病害管片的致损机理。2、针对施工期管片衬砌结构,基于有限元理论建立了可考虑裂纹扩展过程的数值计算模型,揭示了不同千斤顶出力工况（如千斤顶推力不均、千斤顶推力过大、千斤顶撑靴偏心、千斤顶突遇故障等）下管片衬砌结构的裂纹分布及扩展规律,探明了不同施工条件下管片衬砌结构裂损的主要原因。3、采用“盾构隧道-围岩复合体模拟试验系统”,对裂损管片衬砌结构进行加载试验,系统研究了裂损病害对管片衬砌结构从材料损伤到宏观裂纹扩展再到隧道整体结构失稳的渐进性破坏全过程的影响,探明了不同病害类型及病害程度影响下,管片衬砌结构力学行为特性及破坏形式的演变规律。4、选择典型地铁区段,开展盾构隧道管片衬砌结构的现场试验研究,探明了盾构施工全过程中管片衬砌结构外部水、土荷载的时空变化规律,揭示了施工期盾构管片衬砌结构力学特性的变化规律,明确了盾构千斤顶施工效应对管片衬砌结构受力状态的影响规律。
崔京浩[4]（2004）在《地下工程·燃气爆炸·生物力学》文中认为本文分三部分,Ⅰ地下工程,指出开发地下空间的重要性,讨论了地下贮库,地下交通及地下工程的若干典型问题;Ⅱ燃气爆炸,讨论了灾害的严重性、燃爆的机理、燃爆对建筑结构的影响以及燃爆的安全性评估等问题;Ⅲ生物力学,讨论了骨骼与脊柱的力学性能及临床应用.
杨文辉[5]（2017）在《多变荷载下黄土公路隧道结构劣化机理与健康评价体系研究》文中研究指明随着我国黄土隧道的大量建设使用,越来越多在役黄土隧道衬砌结构因农业灌溉、降雨入渗、地下水位变化等围岩浸水情况发生劣化,大大影响了其使用功能与安全性,而目前围岩浸水恶化下衬砌结构性能演化特征尚不清楚,劣化机理尚不明确,相关研究成果较少。本文针对黄土结构性与水敏性特征,借助课题组自主研发的隧道衬砌结构力学性能测试平台,通过模型试验详细研究了黄土围岩浸水恶化后隧道衬砌结构性能演化特征和衬砌结构劣化机理,并且通过将试验成果与已有的相关规范和研究成果相结合,选取合理的评价指标,采用模糊数学及短板效应等理论方法,建立了适用于围岩浸水恶化下黄土公路隧道衬砌结构健康评价体系,取得如下主要成果:1.基于围岩浸水恶化下黄土隧道衬砌破坏模型试验,研究了不同围岩浸水恶化条件下隧道衬砌内力变化规律及分布特征,详细分析了不同浸水工况下衬砌变形特征,探讨了加载过程中,裂缝开裂瞬间衬砌结构整体及各部位的能量变化规律。2.详细研究了衬砌结构性能劣化过程,并分析了不同裂缝类型的分布情况,得到了不同围岩浸水恶化条件下衬砌结构劣化发展规律以及不同裂缝类型的分布规律,并对原因进行了分析。3.引入模糊数学中关于隶属度和隶属函数的概念,构建了安全等级隶属函数,从而改进了目前隧道健康等级评价中常用的分级评定方法,使其评价结果更加合理。4.基于前文得到的不同围岩浸水恶化条件下衬砌结构劣化规律,结合已有隧道结构健康评价方法和评价标准,参考相关行业规范,确定相关分级方法,利用模糊数学中的模糊综合评价法以及短板效应理论,选取适用于围岩浸水恶化条件下黄土隧道衬砌结构的相关评价指标,建立了相应的隧道健康评级体系。5.选取具有代表性的工况,对所建立的健康评价体系进行了验证,评价结果较为满意,验证了该评价体系的准确性和可靠性。
肖明清[6]（2014）在《大型水下盾构隧道结构设计关键问题研究》文中指出当前,我国正处于大型水下隧道建设的快速发展期,在国家经济发展的需求下,大批的大型水下隧道工程正开工建设,其中大量采用了盾构法修建。然而,在面临水下复杂地质环境、结构大型化的挑战时,原有的盾构隧道结构设计经验、理论、技术与方法都呈现出了一些问题,如何完善大型水下盾构隧道结构设计方法,保障隧道结构安全、经济、合理、耐久已然成为亟待解决的关键问题。鉴于此,本文针对大型水下盾构隧道结构设计中存在的若干关键问题开展研究,具有重要工程价值。论文以作者主持设计的几座典型的大型水下盾构隧道——广深港高速铁路狮子洋隧道、南京长江隧道、武汉长江隧道、武汉三阳路长江隧道等为背景,结合国家高技术发展计划（863计划）课题——“大型跨江海隧道结构力学特征及整体化设计方法研究”等国家重大课题开展研究工作,紧紧围绕大型水下盾构隧道结构设计的关键问题,分别从整体化设计方法、荷载取值、结构合理化设计参数以及结构分析方法等多个方面开展深入的研究,得到主要研究结论如下1、提出了水下盾构隧道整体化设计的概念,建立了水下盾构隧道整体化设计的基本架构,明确了水下盾构隧道整体化设计的目标与影响因素与设计思路,提出了采用层次分析法、模糊综合评判法和专家综合评估法等数学方法建立水下盾构隧道整体化设计的评估理论和决策方法,采用线性规划、非线性规划、无约束优化方法、蒙特卡罗法和人工神经网络法等寻求最优设计方案的整体化设计构思,并采用整体化设计方法对狮子洋隧道衬砌结构设计方案进行最优化比选。2、从盾构施工对围岩的影响以及围岩-结构的相互作用两方面考量水下盾构隧道荷载的产生与作用效应,分析了泥水盾构施工过程中泥水作用、流固耦合效应、盾尾注浆及管片壁后注浆、围岩-结构的相互协调作用等“施工效应”对于水下盾构隧道荷载的影响。在此基础上,提出了考虑泥水盾构“施工效应”的修正收敛-约束法。以广深港高速铁路狮子洋隧道为例,针对软土、硬岩、软硬不均地层开展了水、土压力荷载的现场实测,证实了泥水盾构施工效应对于大断面水下盾构隧道施工期乃至最终受荷的重要影响,验证了修正收敛-约束法的适用性与可靠性,并对目前水下盾构隧道常用的荷载计算方法提出了使用建议。3、从结构受力性能、隧道防水及结构可靠性、施工难易程度以工程造价与工期等方面综合考量衬砌结构性能,提出了适应于河床冲淤变化及水位变化的非封闭内衬型双层衬砌。从管片制作、运输、安装及受力特性等方面深入对比分析,给出了大型水下盾构隧道管片衬砌结构分块方式、管片厚度以及管片幅宽的合理化取值参数。对不同螺栓连接形式、接缝防水类型对接头受力特性和防水性能的影响进行分析,并在此基础上给出了大型水下盾构隧道接头连接方式以及接缝防水措施建议。4、针对大型水下盾构法隧道结构特点及荷载复杂环境的影响,建立了以考虑接头刚度迭代算法的梁-弹簧模型为主,考虑管片开裂影响的梁-弹簧模型以及考量幅宽影响的三维壳-弹簧模型为辅的,能够综合考量接头刚度的非线性迭代取值、管片错缝拼装效应、裂缝影响以及幅宽影响的大型水下盾构法隧道管片衬砌结构横向分析方法体系。提出了能够准确考虑管片环及接头力学特征的三维多环轴向等效刚度模型,弥补了既有三维骨架模型建模单元数目巨大以及建模过程复杂的不足,为大型盾构隧道管片衬砌纵向力学分析提供了实用方法。
徐剑波[7]（2018）在《武当群片岩隧道围岩蠕变特性及其对衬砌裂损影响研究》文中研究说明本文以鄂西北地区多条武当群片岩隧道为主要研究对象,以绢云母石英片岩为代表性岩性,采用现场调查及室内外试验等方法分析了研究区工程地质特征及隧道围岩常规物理力学特征,确定了研究区工程地质条件、围岩各项物理力学指标及参数;采用三轴蠕变试验分析了武当群片岩蠕变性质及规律,确定了武当群片岩蠕变本构关系及蠕变参数,并通过微观试验对片岩蠕变机理进行了剖析;以理论计算及数值模拟为基础,研究了武当群片岩蠕变特性对隧道衬砌裂损的影响;最后结合现场实例对武当群片岩隧道衬砌裂损提出了处治技术方案。本文得到的详细研究成果如下:1.对鄂西北武当群地层进行了地质调查,获取了研究区工程地质条件、地层岩性、地形地貌、地质构造以及水文地质条件,并掌握了武当推覆构造运动特征;通过水压致裂法对研究区地应力条件进行了代表性测试分析,获取了该地区地应力参数,并得出该地区地应力场以水平应力为主导,且属于高地应力区;对三种片理面倾角（0°、45°、90°）的武当群片岩进行了单轴和三轴压缩试验,获取了片岩力学参数,试验得出不同片理面倾角的片岩力学参数各不相同,证明了武当群片岩具有明显的各向异性;对武当群片岩进行了天然状态和饱和状态下结构面剪切试验,得出片岩的片理面在天然状态下的抗剪强度指标要明显高于饱和状态下的抗剪强度指标。2.通过武当群绢云母石英片岩三轴压缩蠕变试验,得出绢云母石英片岩在三轴应力状态下变形过程包括瞬时应变、衰减蠕变、稳定蠕变和加速蠕变四个阶段。在低应力水平条件下,变形以瞬时变形为主,随着应力水平的增加,蠕变量不断增大。同时,绢云母石英片岩具有明显的蠕变各向异性特征,在相同围压条件下,平行组试样轴向瞬时应变量和蠕变量大于垂直组试件;通过武当群绢云母石英片岩微观结构试验,获得了绢云母石英片岩微观结构,并据此将绢云母石英片岩内部分为裂隙、坚硬部分和软弱部分三部分,提出了张开裂隙的闭合、软弱部分的位置调整、微破裂和坚硬部分的位置调整四种微结构变化,并据此分析了绢云母石英片岩蠕变机理;最后采用改进的非线性Burgers模型对岩石蠕变全程曲线进行辨识,得到了蠕变模型参数。3.对软岩隧道围岩与支护作用关系进行了探讨,分析了隧道结构体系及软岩隧道围岩与支护结构长期相互作用原理;对处于两向不等压荷载作用下的圆形隧道围岩与支护相互作用进行了弹性解析,并基于弹性-粘弹性对应原理,求解了对应的粘弹性解,得到隧道围岩与衬砌结构相互作用力关于时间t的表达式ip（t）。4.通过数值计算方法,研究了在武当群片岩隧道围岩蠕变作用下,无初始裂缝衬砌和有初始裂缝衬砌在隧道运营100年内的变形与受力特征规律,总结出武当群片岩围岩蠕变对隧道衬砌结构裂损的影响作用。具体研究结论如下:首先,对于无初始裂缝衬砌的变形及受力特征进行了研究,研究得出,在隧道运营的100年内,隧道水平和竖直方向位移总量最大分别达到了22.7mm和41.1mm,且大部分位移量都发生在运营前期。位移总量分布上,隧道竖直方向位移量要明显大于水平方向位移量,竖向位移最大值发生在拱顶处,水平位移最大值发生在边墙处;在围岩蠕变作用下,隧道衬砌各个部位轴力和弯矩都随时间增长,围岩蠕变对拱脚和拱腰位置的影响比较大,这2个位置的轴力和弯矩值要大于其他部位。而拱底和边墙处的轴力和弯矩值相对较小;隧道各监测点的安全系数随着时间的增长而减小,其中,拱腰和拱脚位置安全系数受围岩蠕变作用影响最大,边墙和拱底位置安全系数受围岩蠕变作用影响最小。其次,对隧道衬砌不同部位存在初始裂缝时衬砌结构的力学特征进行了研究。研究得出,在围岩蠕变作用下,与无初始裂缝的衬砌相比,隧道衬砌不同部位存在初始裂缝都会增加衬砌结构各个部位的轴力和弯矩,其中初始裂缝所在的部位的轴力和弯矩增量最大,而其他部位的轴力和弯矩增量较小;隧道衬砌不同部位存在初始裂缝都会降低衬砌结构安全系数,使衬砌结构提前达到安全系数临界值,其中初始裂缝所在的部位的安全系数相对要小很多,达到安全系数临界值的时间也最早,而其他部位的安全系数受初始裂缝的影响相对较小。最后,对隧道衬砌存在不同深度的初始裂缝时的力学特征进行了研究,研究得出在片岩隧道围岩蠕变作用下,隧道衬砌结构初始裂缝会增加衬砌各个部位的结构受力,而且初始裂缝深度越大,衬砌结构各个部位的受力也会越大。同时,隧道衬砌结构初始裂缝的存在会降低衬砌各个部位的安全系数,而且初始裂缝深度越大,衬砌结构各个部位的安全系数在同一时间点也会越小,衬砌结构达到安全系数临界值的时间也越快。5.结合国内外研究成果及现场精细调研,针对鄂西北运营高速公路隧道衬砌裂损病害提出了处治流程及方案。以鄂西北地区竹溪隧道衬砌裂损实例进行了衬砌裂损长期监测,预测衬砌裂缝发展趋势以及规律,并基于监测结果对竹溪隧道衬砌裂损提出了处治方案。
黄强兵[8]（2009）在《地裂缝对地铁隧道的影响机制及病害控制研究》文中研究说明自从二十世纪五十年代以来，由于自然和人为因素的影响，西安市区出现了大量地裂缝，危害十分严重，其未来活动对在建的西安地铁构成重大安全隐患。因此，西安地铁隧道穿越地裂缝的问题成为了一个全新的重大工程难题，近年来引起了学术界和工程界的高度关注。本文以西安市重大工程—西安地铁隧道穿越地裂缝活动带为工程研究背景和依托，对西安地铁沿线地裂缝未来活动趋势和最大垂直位错量进行了分析与预测，采用大型模型试验和有限元数值模拟计算相结合的方法，对地裂缝活动作用下不同衬砌结构类型的地铁隧道结构变形破坏机制进行了系统研究，提出了地铁隧道穿越地裂缝带的病害控制措施。本文主要研究工作和成果如下：（1）从区域构造运动、再次超采地下水对地裂缝活动的影响程度入手，分析了西安地裂缝未来百年的活动趋势。在现今活动速率和历史最大位错量及活动级别综合分析的基础上对地裂缝未来活动量进行了预测，得出了地铁设计使用期（100年）内西安地铁与地裂缝各交汇点附近地裂缝的最大垂直位错量，为西安地铁隧道穿越地裂缝带的结构设防提供了重要参数。（2）通过大型模型试验和有限元数值模拟，揭示了地裂缝作用下不同衬砌结构形式（包括明挖箱形衬砌、浅埋暗挖马蹄形衬砌和盾构管片衬砌）的地铁隧道与地裂缝带正交和斜交条件下的变形破坏机制。（3）通过有限元数值模拟拟合得出了地铁隧道纵向变形曲线方程，其表达式为：y=A·x3+B·x2+C·x+D，其中A，B，C，D均为常数，为地裂缝作用下隧道纵向结构性能的理论分析与计算奠定了基础。（4）通过大型模型试验，揭示了地裂缝作用下地铁隧道围岩压力、位移以及地表沉降变形的变化规律，可为西安地铁沿线城市规划与建筑物设防提供参考。（5）针对西安地铁大多数线路斜交穿越地裂缝带的现状，采用有限元数值模拟方法揭示了地铁隧道与地裂缝斜交角度θ对地铁隧道衬砌结构变形破坏的影响规律。（6）根据衬砌类型、地铁隧道与地裂缝空间相交展布关系，在大型模型试验和数值模拟的基础上，首次提出了地裂缝作用下地铁隧道变形破坏模式，其中整体式衬砌隧道变形破坏模式为拉张-挤压破坏（正交）和拉张-扭剪破坏（斜交），盾构隧道变形破坏模式为直接剪切破坏（正交）和扭转-剪切破坏（斜交）。（7）基于大型模型试验和有限元数值模拟方法，建立了地铁隧道穿越地裂缝带结构纵向设防长度的计算方法，合理确定了西安地铁隧道正交与斜交穿越地裂缝带的纵向设防长度。建立了基于三维空间的地裂缝活动环境下分段式隧道运动位移模式和计算公式，确定了地铁隧道穿越地裂缝带的抗裂设计预留位移量。（8）通过分段设缝的明挖箱形隧道和浅埋暗挖马蹄形隧道分别正交和斜交穿越地裂缝带穿的大型模型试验，对分段设变形缝的地铁隧道穿越地裂缝带的适应性进行了研究，结果表明分段式柔性接头隧道能承受较大的剪切变形，相邻衬砌管段变形和次生应力均较小，同时多段设变形缝具有很好的消化地裂缝变形的效果，从而说明多段设变形缝加柔性接头连接的地铁隧道具有较强的适应地裂缝活动大变形的能力。（9）基于西安地铁工程穿越地裂缝带的特殊性和复杂性，在地裂缝活动可能引起的地铁工程病害分析的基础上，从结构、防水、地基基础处理、轨道调整等方面，提出了地铁隧道穿越地裂缝带的病害控制措施，为西安地铁隧道成功穿越地裂缝带的结构设计提供重要参考和指导。
罗勇[9]（2011）在《隧道衬砌开裂机理及控制方法研究》文中提出随着我国全面发展经济战略的实施,交通基础设施建设正在全面展开。隧道是交通工程建设中必不可少的重要结构。由于地质、环境、设计及施工等因素,在隧道结构修建和使用过程中,不可避免会出现许多隧道病害。其中隧道衬砌裂缝是最为常见,也是比较严重的病害之一。因此,对隧道衬砌裂缝开裂机理和控制裂缝的方法研究一直是隧道工程中研究的一个热点问题。本文首先通过隧道围岩与支护的相互作用,初步分析了隧道衬砌开裂的原因,总结了影响衬砌开裂的基本因素。然后基于混凝土断裂力学以及有限元分析的基本理论,分析隧道衬砌开裂。通过对隧道衬砌结构受力进行数值模拟计算。经过分析,得到以下结论：（1）隧道衬砌开裂主要是在形变压力、松动压力、地层条件等沿隧道纵向分布及力学形态的不均匀作用、温度和收缩应力作用、围岩膨胀性和冻胀性压力作用、腐蚀性介质作用、施工中人为因素、运营车辆的循环荷载作用等这些因素的影响下发生开裂。（2）围岩级别相同的情况下,随着隧道埋深的增加,衬砌所受的围岩压力增加,衬砌更容易开裂。当然隧道埋深达到一定深度时,由于围岩的拱作用,衬砌围岩压力基本稳定,裂缝不再增加。（3）在埋深相同的情况下,隧道衬砌所处的围岩条件越差,衬砌受到的变形压力就越大,越容易产生裂缝。（4）偏压的存在,使隧道衬砌结构受力不对称,衬砌结构不稳定,使得衬砌容易发生开裂。仰拱的存在,使衬砌结构受力更加合理,结构更加稳定,能有效的抑制衬砌开裂。（5）隧道衬砌开裂的治理主要采用加固围岩和对衬砌本身进行加固补强两大类方法进行整治。
谭勇[10]（2007）在《峪园隧道衬砌破裂检测评价及演化机理分析》文中研究说明随着当前我国高速公路的迅速发展,山岭隧道工程越来越多。但由于设计、施工、工程地质等方面的自然及人为因素,己（在）建山岭隧道衬砌开裂、渗漏水等现象时有发生,给隧道施工、安全运营均带来较大隐患。为防范于未然,隧道病害检测与演化机理、整治问题已经不容忽视。本文以湖南省张家界峪园公路峪园隧道衬砌病害检测与补强修复为研究背景,首先对国内外隧道破损研究进行了大量资料收集,系统阐述了隧道围岩衬砌力学行为、支护结构类型与衬砌裂损病害分类。并从峪园隧道衬砌裂缝检测结果入手,围绕隧道结构开裂处治需要达到的基本目标,对隧道衬砌病害的检测理论做了细致分析,包括衬砌厚度检测、二次衬砌混凝土强度检测、二次衬砌裂缝调查。并对检测结果评价基准展开了全面的探讨,提出了衬砌变异检测评判依据。在此基础上,论文为进一步研究峪园隧道衬砌破损原因、破损趋势,运用了围岩压力计算理论与有限元数值模拟两种手段,分别计算峪园隧道Ⅲ、Ⅴ、Ⅳ级围岩段典型断面衬砌结构荷载与施工、运营期间围岩及衬砌的受力变形。围岩压力计算采用了规范计算公式、太沙基公式、普氏计算公式,对峪园隧道穿越围岩不同埋深条件下的典型断面进行计算,然后比较、分析三种不同公式计算结果,得到围岩压力理论解。数值模拟运用有限元软件分别对施工期间与运营期间峪园隧道的围岩、衬砌的应力、应变以及位移进行了分析,揭示了峪园隧道衬砌结构开裂产生的原因及其变形、破坏的规律。最后通过隧道病害处置措施研究,提出了峪园隧道各路段衬砌开裂的相应处置方案建议。希望通过本文对峪园隧道衬砌开裂的检测手段与结果判据以及演化机理的初步探讨,能够为隧道工程建设中遭遇同类性质问题而提出的处置措施的可行性及可靠性提供一定的参考与借鉴。
二、衬砌裂缝探讨及防止开裂的一点意见（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、衬砌裂缝探讨及防止开裂的一点意见（论文提纲范文）
（1）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 |
（2）长坝连拱隧道衬砌裂缝成因分析及施工安全对策研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 连拱隧道研究现状 |
| 1.2.2 衬砌开裂研究现状 |
| 1.2.3 安全对策研究现状 |
| 1.3 主要研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 论文研究的主要内容 |
| 1.3.2 论文研究的技术路线 |
| 第二章 长坝连拱隧道工程地质概况 |
| 2.1 隧道工程概况 |
| 2.2 工程地质与水文地质特征 |
| 2.2.1 地形地貌 |
| 2.2.2 区域地质构造与地震 |
| 2.2.3 气象 |
| 2.2.4 隧道区地层岩性构成 |
| 2.2.5 隧道区水文地质条件 |
| 2.2.6 隧道区各岩土层物理力学性质 |
| 2.2.7 隧道区围岩分级 |
| 2.3 长坝隧道新奥法设计 |
| 2.3.1 隧道主洞结构设计 |
| 2.3.2 隧道内轮廓设计 |
| 2.3.3 隧道施工程序设计 |
| 2.3.4 隧道主要施工方案 |
| 2.4 隧道掌子面围岩地质精细勘察 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 长坝连拱隧道衬砌裂缝分布特征调查 |
| 3.1 隧道衬砌开裂的主要危害 |
| 3.2 隧道衬砌裂缝分类 |
| 3.2.1 按裂缝走向分类 |
| 3.2.2 按裂缝产生的原因分类 |
| 3.3 长坝连拱隧道衬砌开裂特征调查 |
| 3.3.1 裂缝分布情况调查 |
| 3.3.2 裂缝时空特征调查分析 |
| 3.4 裂缝成因初步分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 连拱隧道衬砌受力特征理论分析 |
| 4.1 隧道围岩变形机制 |
| 4.2 隧道岩体初始地应力 |
| 4.3 连拱隧道埋深荷载研究 |
| 4.3.1 连拱隧道埋深界定 |
| 4.3.2 连拱隧道土压力荷载计算方法 |
| 4.4 长坝连拱隧道衬砌受力特征 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 长坝连拱隧道衬砌受力数值模拟分析研究 |
| 5.1 MIDAS/GTS NX简介 |
| 5.2 长坝连拱隧道数值模拟分析模型 |
| 5.2.1 数值模型的计算假定 |
| 5.2.2 模型尺寸及边界条件设定 |
| 5.2.3 材料物理力学参数确定 |
| 5.2.4 施工过程模拟的实现 |
| 5.3 隧道衬砌随埋深变化其受力模拟计算结果分析 |
| 5.3.1 隧道衬砌随埋深变化其位移场特征分析 |
| 5.3.2 隧道衬砌随埋深变化其应力场特征分析 |
| 5.4 隧道衬砌随钢支撑搭接高度变化其受力模拟计算结果分析 |
| 5.4.1 钢支撑不同搭接高度隧道位移场特征分析 |
| 5.4.2 钢支撑不同搭接高度隧道应力场特征分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 隧道衬砌裂缝安全处置对策及效果分析 |
| 6.1 隧道衬砌裂缝的处置原则 |
| 6.2 长坝隧道加固及裂缝处置措施 |
| 6.2.1 围岩加固措施 |
| 6.2.2 隧道衬砌加固措施 |
| 6.3 隧道衬砌裂缝处置效果分析 |
| 6.3.1 监测仪器及监测点布置 |
| 6.3.2 隧道监控量测位移分析 |
| 6.3.3 隧道监控量测应力应变分析 |
| 6.3.4 隧道监控量测裂缝宽度分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 不足与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录A 攻读硕士学位期间主要研究成果及获得奖励 |
（3）施工期盾构隧道管片结构受力特性及裂损现象分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状综述 |
| 1.2.1 盾构隧道结构分析方法 |
| 1.2.2 隧道病害状态及机理研究 |
| 1.2.3 施工阶段盾构隧道管片力学特性研究 |
| 1.2.4 管片衬砌结构力学性能试验研究 |
| 1.3 本文依托工程背景、研究内容及方法 |
| 1.3.1 依托工程背景 |
| 1.3.2 研究内容及方法 |
| 第2章 施工期盾构隧道管片裂损状态分析 |
| 2.1 盾构隧道管片裂损状态现场调查分析 |
| 2.1.1 管片衬砌裂损调研背景 |
| 2.1.2 裂损特征分析 |
| 2.2 盾构隧道管片致损因素分析 |
| 2.2.1 千斤顶作用影响 |
| 2.2.2 接触面不平整 |
| 2.2.3 错台影响 |
| 2.2.4 管片局部质量缺陷 |
| 2.2.5 其他因素影响 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 千斤顶推力作用下管片衬砌裂纹扩展模拟研究 |
| 3.1 .管片衬砌结构裂纹扩展力学理论 |
| 3.1.1 基于扩展有限元法的裂缝模拟技术 |
| 3.1.2 基于扩展有限元法裂缝的实现 |
| 3.2 盾构隧道管片衬砌结构裂损模型 |
| 3.2.1 管片衬砌尺寸 |
| 3.2.2 材料参数 |
| 3.2.3 计算分析模型 |
| 3.2.4 目标管片 |
| 3.3 模拟结果分析 |
| 3.3.1 千斤顶推力不均时裂纹分布与扩展模拟结果分析 |
| 3.3.2 千斤顶推力过大时裂纹分布与扩展模拟结果分析 |
| 3.3.3 千斤顶撑靴偏心时裂纹分布与扩展模拟结果分析 |
| 3.3.4 千斤顶突遇故障时裂纹分布与扩展模拟结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 裂损管片对衬砌结构受力特性影响的模型试验研究 |
| 4.1 相似关系与相似材料 |
| 4.1.1 相似关系推导 |
| 4.1.2 试验原型 |
| 4.1.3 相似材料与模型 |
| 4.2 模型试验装置和量测项目 |
| 4.2.1 盾构隧道-地层复合体模拟试验装置 |
| 4.2.2 模型试验数据采集系统 |
| 4.2.3 量测项目与测点布置方案 |
| 4.2.4 模型试验分组 |
| 4.3 不同裂损条件下试验结果分析 |
| 4.3.1 拱顶脱落范围对隧道结构横向力学特性影响分析 |
| 4.3.2 裂纹位置对隧道结构横向力学特性影响分析 |
| 4.3.3 裂纹长度对隧道结构横向力学特性影响分析 |
| 4.3.4 裂纹数量对隧道结构横向力学特性影响分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 管片衬砌结构受力特征现场测试研究 |
| 5.1 研究背景及隧道线形及穿越地质条件概况 |
| 5.1.1 研究背景 |
| 5.1.2 隧道线形及穿越地质条件概况 |
| 5.2 现场测试系统 |
| 5.2.1 测试断面选取 |
| 5.2.2 元器件及测点布置 |
| 5.2.3 预埋方法 |
| 5.3 管片衬砌结构长期安全性监测 |
| 5.3.1 管片衬砌外部水、土压力的变化规律 |
| 5.3.2 盾构管片衬砌力学特性变化规律 |
| 5.4 千斤顶推力施工效应的现场监测数据分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表论文及科研成果 |
| 攻读博士学位期间参加科研情况 |
（5）多变荷载下黄土公路隧道结构劣化机理与健康评价体系研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 隧道衬砌模型试验研究现状 |
| 1.2.2 黄土隧道围岩浸水恶化研究现状 |
| 1.2.3 隧道衬砌裂缝发展及分布规律研究现状 |
| 1.2.4 健康评价体系研究现状 |
| 1.3 主要存在问题 |
| 1.3.1 劣化机理的问题 |
| 1.3.2 评价体系建立问题 |
| 1.4 本文主要研究内容与方法 |
| 1.5 研究思路和技术路线 |
| 第二章 隧道衬砌结构力学性能测试平台研发与试验设计 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 隧道衬砌力学性能测试平台研发 |
| 2.2.1 驱动系统 |
| 2.2.2 加载系统 |
| 2.2.3 控制系统 |
| 2.3 测试平台的操作流程 |
| 2.4 黄土围岩浸水恶化下隧道衬砌模型试验设计 |
| 2.4.1 相似理论及量纲分析 |
| 2.4.2 衬砌相似材料试验 |
| 2.5 模型衬砌制作 |
| 2.5.1 1:10 衬砌模型浇筑箱研发 |
| 2.5.2 模型浇筑 |
| 2.6 试验测试内容及元件布设 |
| 2.6.1 量测内容与目的 |
| 2.6.2 测试元件布设 |
| 2.7 试验工况设计 |
| 2.7.1 开始加载至未浸水阶段加载 |
| 2.7.2 不同浸水工况下加载 |
| 2.7.3 浸水 5m至模型失稳阶段加载 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 模型试验结果与分析 |
| 3.1 劣化过程中衬砌结构内力分布及变形特征 |
| 3.1.1 结构应变试验结构分析 |
| 3.1.2 结构轴力试验结果分析 |
| 3.1.3 结构弯矩试验结果分析 |
| 3.1.4 结构变形试验结果分析 |
| 3.1.5 总体评价 |
| 3.2 衬砌结构能量变化分析 |
| 3.2.1 应变角度能量变化分析 |
| 3.2.3 弯矩角度能量变化分析 |
| 3.2.5 整体能量变化分析 |
| 3.3 衬砌结构劣化现象及劣化规律 |
| 3.3.1 各工况开裂发展情况 |
| 3.3.2 开裂发展阶段分析 |
| 3.4 开裂分布规律 |
| 3.4.1 横断面类型分布规律： |
| 3.4.2 裂缝形态分布规律： |
| 3.4.3 开裂部位分布规律： |
| 3.4.4 纵向贯穿长度分布规律： |
| 3.4.5 开裂深度分布规律： |
| 3.4.6 贯通类型分布规律： |
| 3.4.7 内外侧分布规律： |
| 3.4.8 压板相对位置分布规律： |
| 3.5 围岩浸水衬砌劣化后衬砌重点加固位置及加固目标 |
| 3.5.1 裂缝分布特征判断围岩浸水类型 |
| 3.5.2 围岩浸水恶化下衬砌劣化后衬砌重点加固位置及加固目标 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 围岩浸水恶化下黄土公路隧道结构健康综合评价体系 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 评价体系构建总体思路 |
| 4.3 评价等级的确定 |
| 4.4 安全隶属度函数构建 |
| 4.4.1 现行分级评定标准缺陷 |
| 4.4.2 安全等级隶属度 |
| 4.4.3 建立安全等级隶属函数 |
| 4.5 评价体系各构建要素分级 |
| 4.5.1 裂缝（内因）分级 |
| 4.5.2 围岩（外因）分级 |
| 4.5.3 耦合程度分级 |
| 4.5.4 耦合关系分级及调整标准 |
| 4.6 综合评价体系评定原则 |
| 4.7 综合评价体系评价流程 |
| 4.7.1 隧道评定区段评定单元划分 |
| 4.7.2 各评定单元健康等级评定 |
| 4.7.3 隧道衬砌结构整体健康等级评定 |
| 4.7.4 评价流程 |
| 4.8 衬砌结构健康综合评判体系可靠性验证 |
| 4.8.1 检验工况选取 |
| 4.8.2 检验工况评价过程演示及评定结果 |
| 4.8.3 其余检验工况评定结果 |
| 4.8.4 检验工况评定结果分析 |
| 4.9 本章小结 |
| 结论与建议 |
| 主要结论 |
| 主要创新点 |
| 进一步研究建议 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（6）大型水下盾构隧道结构设计关键问题研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 水下盾构法隧道的发展现状 |
| 1.1.2 大型水下盾构隧道衬砌结构设计中存在的问题 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 隧道衬砌结构分析理论 |
| 1.2.2 衬砌结构设计计算模型研究 |
| 1.2.3 管片衬砌结构荷载模式研究 |
| 1.2.4 管片衬砌结构参数研究 |
| 1.3 尚存的问题 |
| 1.4 本文研究背景、研究内容与技术路线 |
| 1.4.1 研究背景 |
| 1.4.2 研究内容与技术路线 |
| 第2章 大断面水下盾构隧道结构整体化设计构思 |
| 2.1 水下盾构隧道整体化的概念 |
| 2.1.1 水下盾构隧道设计方法概述 |
| 2.1.2 水下盾构隧道整体化设计的概念 |
| 2.2 水下盾构隧道结构整体化设计架构 |
| 2.2.1 水下盾构隧道整体化设计的目标与因素 |
| 2.2.2 水下盾构隧道整体化设计的思路 |
| 2.2.3 水下盾构隧道整体化设计的数学方法 |
| 2.3 水下盾构隧道结构整体化设计原则建构 |
| 2.3.1 水下盾构隧道整体化设计的原则 |
| 2.3.2 水下盾构隧道整体化设计原则的表述 |
| 2.4 水下盾构隧道整体化设计的系统化考量 |
| 2.5 整体化设计思路在衬砌结构设计中的应用 |
| 2.5.1 模糊综合评判模型的建立 |
| 2.5.2 水下盾构隧道整体化设计的模糊综合评判 |
| 2.5.3 主要影响因素权重计算 |
| 2.5.4 整体化综合评判 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 大断面水下盾构隧道荷载取值方法研究 |
| 3.1 水下盾构隧道荷载概述 |
| 3.1.1 水下盾构隧道常用荷载计算方法 |
| 3.1.2 对常用荷载计算方法讨论 |
| 3.2 施工过程对水下盾构隧道荷载的影响 |
| 3.2.1 泥水对于围岩的作用 |
| 3.2.2 流固耦合效应的影响 |
| 3.2.3 注浆对围岩-结构相互作用的影响 |
| 3.3 水下盾构隧道荷载的实测分析 |
| 3.3.1 测试断面概况 |
| 3.3.2 元件布置、安装与测试 |
| 3.3.3 进出洞段荷载实测结果分析 |
| 3.3.4 软硬不均段荷载实测结果分析 |
| 3.3.5 基岩段荷载实测结果分析 |
| 3.4 修正的收敛-约束法 |
| 3.4.1 计算方法的原理 |
| 3.4.2 计算方法的实现 |
| 3.4.3 计算中典型问题的探讨与分析 |
| 3.4.4 算例分析与对比 |
| 3.5 对于现有水下盾构隧道荷载计算方法的讨论 |
| 3.5.1 对于围岩压力的讨论 |
| 3.5.2 对于水压力的讨论 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 大型水下盾构法隧道结构型式及关键参数研究 |
| 4.1 衬砌结构型式研究 |
| 4.1.1 衬砌结构方案 |
| 4.1.2 非封闭内衬型双层衬砌结构方案的提出与对比分析 |
| 4.1.3 大型水下盾构法隧道衬砌结构型式选取建议 |
| 4.2 管片结构形式研究 |
| 4.2.1 结构分块研究 |
| 4.2.2 管片厚度研究 |
| 4.2.3 管片环宽研究 |
| 4.3 接头连接方式及防水研究 |
| 4.3.1 接头连接方式和防水构造 |
| 4.3.2 接头力学性能分析 |
| 4.3.3 接缝防水型式优化 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 大型水下盾构隧道结构分析方法研究 |
| 5.1 结构横向分析方法研究 |
| 5.1.1 常用管片衬砌计算模型比较 |
| 5.1.2 不同模型计算结果对比分析 |
| 5.1.3 考虑接头刚度迭代算法的梁-弹簧模型 |
| 5.1.4 考虑管片裂损影响的梁-弹簧模型 |
| 5.1.5 对于结构横向分析方法选取的建议 |
| 5.2 结构纵向分析方法研究 |
| 5.2.1 现有盾构隧道纵向分析模型 |
| 5.2.2 三维轴向等效刚度折减方法 |
| 5.2.3 狮子洋盾构隧道纵向分析实例 |
| 5.2.4 对于结构纵向分析方法选取的建议 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文与著作 |
| 参与的科研项目和获得的成果及奖励 |
（7）武当群片岩隧道围岩蠕变特性及其对衬砌裂损影响研究（论文提纲范文）
| 作者简介 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题来源、目的和意义 |
| 1.1.1 选题来源 |
| 1.1.2 选题目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 岩石蠕变试验研究进展 |
| 1.2.2 岩石蠕变本构模型研究现状 |
| 1.2.3 隧道衬砌裂损研究现状 |
| 1.2.4 隧道衬砌病害防治研究现状 |
| 1.2.5 研究中存在的问题 |
| 1.3 研究内容、技术路线及创新点 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 1.3.3 论文的创新点 |
| 第二章 武当群地层地质特征及衬砌裂损现状研究 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 武当群地层地质特征研究 |
| 2.2.1 地质构造 |
| 2.2.2 地层岩性 |
| 2.2.3 地形地貌 |
| 2.2.4 水文地质 |
| 2.3 研究区运营隧道衬砌裂损现状调查 |
| 2.3.1 隧道衬砌裂损分类 |
| 2.3.2 隧道衬砌裂损调查内容与方法 |
| 2.3.3 研究区隧道衬砌裂损现状调查研究 |
| 2.3.4 武当群地层地质特征对衬砌裂损的影响分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 武当群地层地应力分析及岩体物理力学特性研究 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 武当群地层地应力测试研究 |
| 3.2.1 水压致裂法地应力测试原理及方法 |
| 3.2.2 钻孔围岩应力状态 |
| 3.2.3 水压致裂法地应力测试计算方法 |
| 3.2.4 测试结果 |
| 3.2.5 地应力场特征分析 |
| 3.3 武当群地层岩石物理特性研究 |
| 3.3.1 矿物成分分析 |
| 3.3.2 吸水性及密度分析 |
| 3.3.3 软化性分析 |
| 3.3.4 崩解性分析 |
| 3.4 武当群片岩常规力学特性研究 |
| 3.4.1 武当群片岩力学性质分析 |
| 3.4.2 武当群片岩结构面力学性质分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 武当群片岩蠕变特性试验研究 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 三轴蠕变试验简介 |
| 4.2.1 岩性特征简介 |
| 4.2.2 试样备制 |
| 4.2.3 蠕变试验装置与方案 |
| 4.3 片岩蠕变试验结果与分析 |
| 4.3.1 蠕变试验结果 |
| 4.3.2 片岩蠕变规律分析 |
| 4.3.3 片岩各向异性蠕变特性分析 |
| 4.4 武当群片岩蠕变微观机理分析 |
| 4.4.1 试验方案设计及试验设备 |
| 4.4.2 片岩偏光显微镜试验分析 |
| 4.4.3 片岩电子显微镜试验分析 |
| 4.4.4 片岩蠕变微观机理解释 |
| 4.5 武当群片岩非线性蠕变本构模型与参数识别 |
| 4.5.1 岩石流变基本力学模型 |
| 4.5.2 武当群片岩线性粘弹性蠕变模型及参数识别 |
| 4.5.3 武当群片岩非线性粘弹塑性蠕变模型及参数识别 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 蠕变作用下隧道围岩-衬砌相互作用关系研究 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 软弱围岩隧道支护与围岩作用关系 |
| 5.2.1 隧道结构体系 |
| 5.2.2 软弱围岩隧道支护与围岩作用原理 |
| 5.3 圆形隧道结构的粘弹性解 |
| 5.3.1 圆形隧道结构的弹性解 |
| 5.3.2 圆形隧道结构的粘弹性解 |
| 5.4 围岩蠕变作用下隧道结构安全评价及围岩破坏形式分析 |
| 5.4.1 衬砌结构安全性评价 |
| 5.4.2 围岩蠕变作用下隧道围岩破坏形式 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 片岩隧道围岩蠕变对衬砌裂损影响研究 |
| 6.1 概述 |
| 6.2 模拟方案研究 |
| 6.2.1 计算软件分析 |
| 6.2.2 蠕变本构模型的选择 |
| 6.2.3 基本假设条件 |
| 6.2.4 计算参数的取值 |
| 6.2.5 设置计算步 |
| 6.3 隧道围岩蠕变作用下无初始裂缝衬砌力学特性分析 |
| 6.3.1 衬砌结构位移分析 |
| 6.3.2 衬砌结构受力分析 |
| 6.3.3 衬砌结构安全系数分析 |
| 6.4 衬砌不同部位含初始裂缝时的力学特性分析 |
| 6.4.1 裂缝模型的建立 |
| 6.4.2 拱顶含初始裂缝时衬砌受力分析 |
| 6.4.3 拱腰含初始裂缝时衬砌受力分析 |
| 6.4.4 边墙含初始裂缝时衬砌受力分析 |
| 6.4.5 围岩蠕变作用下衬砌不同部位初始裂缝对衬砌力学变化影响分析 |
| 6.5 含不同深度初始裂缝的衬砌力学特性分析 |
| 6.5.1 裂缝模型的建立 |
| 6.5.2 裂缝深度为0.25H时衬砌受力分析 |
| 6.5.3 裂缝深度为0.75H时衬砌受力分析 |
| 6.5.4 围岩蠕变作用下衬砌不同深度初始裂缝对衬砌力学变化影响分析 |
| 6.6 武当群片岩隧道衬砌裂损原因分析 |
| 6.6.1 区域工程地质条件 |
| 6.6.2 地应力特征 |
| 6.6.3 岩性特征 |
| 6.6.4 水文地质条件 |
| 6.6.5 施工因素 |
| 6.6.6 设计因素 |
| 6.7 本章小结 |
| 第七章 武当群片岩隧道运营期衬砌裂损处治技术研究 |
| 7.1 概述 |
| 7.2 衬砌裂损处治技术 |
| 7.2.1 衬砌裂损处治原则及程序 |
| 7.2.2 隧道衬砌裂损治理措施 |
| 7.3 工程实例 |
| 7.3.1 工程简介 |
| 7.3.2 衬砌裂损监测方案 |
| 7.3.3 衬砌裂损监测分析 |
| 7.3.4 处治方案 |
| 7.4 本章小结 |
| 第八章 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（8）地裂缝对地铁隧道的影响机制及病害控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状及存在的问题 |
| 1.2.1 地裂缝及其成因研究现状 |
| 1.2.2 地裂缝地表灾害效应及防治研究现状 |
| 1.2.3 地裂缝对地下工程影响及防治研究现状 |
| 1.2.4 目前研究中存在的问题 |
| 1.3 研究目标及主要研究内容 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 主要研究内容 |
| 1.4 研究思路及技术路线 |
| 第二章 西安地铁沿线地裂缝活动特征分析及最大位错量预测 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 西安地裂缝的基本特征与成因机制 |
| 2.2.1 西安地裂缝的几何学特征 |
| 2.2.2 西安地裂缝的运动学特征 |
| 2.2.3 西安地裂缝的成因机制 |
| 2.3 西安地铁沿线地裂缝活动特征及影响分析 |
| 2.3.1 西安地铁与地裂缝的平面展布关系 |
| 2.3.2 地铁2号线沿线地裂缝活动特征及其影响评价 |
| 2.3.3 地铁1号线沿线地裂缝活动特征及其影响评价 |
| 2.4 地裂缝未来活动趋势及最大位错量预测 |
| 2.4.1 地裂缝未来活动趋势分析 |
| 2.4.2 地铁设计使用期内地裂缝最大位垂直错量预测 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 地裂缝对整体式衬砌隧道影响机制的模型试验研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 模型试验的相似理论 |
| 3.2.1 相似三定理 |
| 3.2.2 变形破坏试验及地质力学模型的相似理论 |
| 3.3 地裂缝作用下明挖地铁隧道变形破坏机制的模型试验研究 |
| 3.3.1 试验原型概况及试验目的 |
| 3.3.2 试验原理与试验装置 |
| 3.3.3 模型试验设计 |
| 3.3.4 模型试验测试内容及数据采集 |
| 3.3.5 模型试验结果分析 |
| 3.3.6 基本规律性认识及结论 |
| 3.4 地裂缝活动作用下浅埋暗挖隧道变形破坏机制的物理模型试验 |
| 3.4.1 模型试验的目的 |
| 3.4.2 模型试验相似比的确定 |
| 3.4.3 模型相似材料 |
| 3.4.4 试验装置及原理 |
| 3.4.5 试验内容及数据采集 |
| 3.4.6 试验结果分析 |
| 3.4.7 模型试验基本认识与结论 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 隐伏地裂缝活动对盾构隧道影响机制的模型试验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 模型试验研究的目的 |
| 4.3 研究背景及模型试验原型概况 |
| 4.3.1 研究工程背景 |
| 4.3.2 试验原型概况 |
| 4.4 模型试验设计 |
| 4.4.1 模型相似关系 |
| 4.4.2 模型盾构隧道 |
| 4.4.3 围岩地层 |
| 4.4.4 地裂缝的模拟 |
| 4.5 试验原理与试验装置 |
| 4.5.1 试验原理 |
| 4.5.2 试验装置 |
| 4.6 试验测试内容和量测仪器 |
| 4.6.1 管片衬砌混凝土应变 |
| 4.6.2 管片衬砌接头螺栓应变 |
| 4.6.3 管片衬砌结构收敛变形 |
| 4.6.4 衬砌管片张开量与张开角 |
| 4.6.5 管片衬砌与围岩间的接触压力 |
| 4.6.6 围岩应力、位移及地表沉降变形 |
| 4.6.7 测试设备与量测仪器 |
| 4.7 模型试验结果及分析 |
| 4.7.1 管片衬砌结构与围岩接触压力变化规律分析 |
| 4.7.2 管片衬砌内力变化规律分析 |
| 4.7.3 管片衬砌环向剪应力分布规律分析 |
| 4.7.4 管片衬砌接头螺栓受力变形分析 |
| 4.7.5 管片衬砌结构收敛变形规律分析 |
| 4.7.6 衬砌管片张开量、张开角及位错量分析 |
| 4.7.7 围岩应力与位移变化规律分析 |
| 4.7.8 衬砌结构变形破坏特征及过程分析 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 地裂缝作用下地铁隧道结构变形与力学行为数值模拟 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 地铁隧道与地裂缝正交条件下的变形与力学行为数值模拟 |
| 5.2.1 工程概况 |
| 5.2.2 有限元模型的建立及参数选取 |
| 5.2.3 隧道衬砌结构纵向变形规律分析 |
| 5.2.4 隧道顶、底部衬砌结构纵向应力变化规律分析 |
| 5.2.5 隧道顶、底部衬砌结构塑性应变纵向变化规律分析 |
| 5.2.6 隧道衬砌结构纵向应力横向变化规律分析 |
| 5.2.7 隧道衬砌结构力学变形特征及塑性破坏区分布范围 |
| 5.3 地铁隧道与地裂缝斜交条件下的变形与力学行为数值模拟 |
| 5.3.1 工程概况 |
| 5.3.2 有限元模型的建立及计算工况 |
| 5.3.3 不同夹角条件下隧道顶底部纵向变形规律分析 |
| 5.3.4 不同夹角条件下隧道两侧横向变形规律分析 |
| 5.3.5 不同夹角条件下隧道衬砌纵向应力变化规律分析 |
| 5.3.6 不同夹角条件下隧道衬砌塑性应变纵向变化规律分析 |
| 5.3.7 不同夹角条件下隧道衬砌两侧塑性应变纵向变化规律分析 |
| 5.3.8 隧道衬砌结构应力应变横向变化规律分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 地裂缝活动作用下地铁工程病害控制研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 地裂缝作用下地铁隧道变形破坏模式及病害分析 |
| 6.2.1 隧道衬砌结构变形破坏模式 |
| 6.2.2 地裂缝作用下地铁工程病害 |
| 6.3 地铁隧道穿越地裂缝带的结构设防长度及抗裂预留位移量分析 |
| 6.3.1 基于模型试验和数值模拟的结构纵向设防长度确定 |
| 6.3.2 基于三维空间隧道结构抗裂预留位移量计算 |
| 6.3.3 实际工程应用计算分析 |
| 6.4 分段地铁隧道适应地裂缝变形的大型模型试验研究 |
| 6.4.1 分段柔性接头箱形隧道适应地裂缝变形的模型试验 |
| 6.4.2 分段马蹄形隧道适应地裂缝变形的模型试验 |
| 6.4.3 分段设缝隧道适应地裂缝变形能力评价 |
| 6.5 地铁隧道穿越地裂缝带的病害控制措施 |
| 6.5.1 隧道病害的结构控制措施 |
| 6.5.2 地裂缝带隧道结构防水措施 |
| 6.5.3 隧道病害控制的地基加固措施 |
| 6.5.4 地铁轨道变形的调整与控制措施 |
| 6.5.5 其他辅助控制措施 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 本文主要研究成果及创新点 |
| 7.1.1 主要研究成果与结论 |
| 7.1.2 本文的主要创新点 |
| 7.2 进一步研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（9）隧道衬砌开裂机理及控制方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 本文研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状分析 |
| 1.3 本论文主要研究内容 |
| 第二章 隧道衬砌裂缝 |
| 2.1 隧道衬砌开裂 |
| 2.1.1 概述 |
| 2.1.2 隧道衬砌开裂的主要危害 |
| 2.2 衬砌裂缝的分类 |
| 2.2.1 按裂缝走向分类 |
| 2.2.2 按受力变形形态和裂口特征分类 |
| 2.2.3 按裂缝产生的原因分类 |
| 2.3 衬砌裂缝的描述与观测 |
| 2.3.1 裂缝的描述 |
| 2.3.2 裂缝的观测 |
| 2.3.3 苦塘坳隧道裂缝描述 |
| 第三章 隧道衬砌开裂理论分析 |
| 3.1 混凝土裂缝理论 |
| 3.1.1 黏结-滑移法 |
| 3.1.2 无滑移法 |
| 3.1.3 综合分析 |
| 3.2 混凝土断裂力学理论 |
| 3.2.1 混凝土线弹性断裂力学 |
| 3.2.2 混凝土非线性断裂力学 |
| 3.3 隧道衬砌开裂机理的基本分析 |
| 3.3.1 隧道围岩变形机制 |
| 3.3.2 隧道衬砌变形机制 |
| 3.3.3 导致衬砌开裂的主要因素 |
| 第四章 隧道衬砌开裂的数值模拟分析 |
| 4.1 依托工程概况 |
| 4.1.1 工程地质情况 |
| 4.1.2 水文地质情况 |
| 4.1.3 设计概况及支护参数 |
| 4.1.4 计算断面及参数 |
| 4.2 计算模型建立 |
| 4.2.1 相关假定 |
| 4.2.2 单元选择 |
| 4.2.3 计算模型 |
| 4.3 计算结果分析 |
| 4.3.1 隧道Ⅲ级围岩结构受力及衬砌开裂分析 |
| 4.3.2 隧道Ⅳ级围岩衬砌结构受力及开裂稳定性分析 |
| 4.3.3 隧道Ⅴ级围岩衬砌结构受力及开裂稳定性分析 |
| 4.4 本章结论 |
| 第五章 衬砌裂缝整治方法 |
| 5.1 隧道衬砌裂缝的整治原则 |
| 5.2 现有隧道衬砌裂缝的整治措施 |
| 5.2.1 加固围岩的整治措施 |
| 5.2.2 加固衬砌的整治措施 |
| 5.3 苦塘坳隧道裂缝整治措施 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1、总结 |
| 6.2、展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
（10）峪园隧道衬砌破裂检测评价及演化机理分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 问题的提出及目的、意义 |
| 1.2 国内外研究概况 |
| 1.3 主要研究内容及技术路线 |
| 第二章 衬砌破裂判定标准与峪园隧道衬砌检测评价 |
| 2.1 衬砌检测方法及原理 |
| 2.2 衬砌变异的判定及基准 |
| 2.3 峪园隧道工程概况 |
| 2.4 现场检测数据 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 峪园隧道衬砌荷载结构力学计算分析 |
| 3.1 衬砌荷载结构力学计算理论与方法 |
| 3.2 衬砌荷载计算结果 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 峪园隧道衬砌破裂机理数值模拟分析 |
| 4.1 有限元数值模拟的基本方法 |
| 4.2 峪园隧道施工方法与支护参数 |
| 4.3 施工期间隧道围岩与衬砌稳定性分析 |
| 4.4 运营期间隧道围岩与衬砌稳定性分析 |
| 第五章 峪园隧道衬砌破裂处治措施 |
| 5.1 衬砌裂损的预防和整治 |
| 5.2 峪园隧道衬砌破裂治理措施 |
| 第六章 主要结论与建议 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 展望及下一步工作 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
四、衬砌裂缝探讨及防止开裂的一点意见（论文参考文献）
- [1]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)
- [2]长坝连拱隧道衬砌裂缝成因分析及施工安全对策研究[D]. 王自龙. 昆明理工大学, 2019(04)
- [3]施工期盾构隧道管片结构受力特性及裂损现象分析[D]. 卢岱岳. 西南交通大学, 2019(03)
- [4]地下工程·燃气爆炸·生物力学[A]. 崔京浩. 第十三届全国结构工程学术会议论文集（第Ⅲ册）, 2004
- [5]多变荷载下黄土公路隧道结构劣化机理与健康评价体系研究[D]. 杨文辉. 长安大学, 2017(02)
- [6]大型水下盾构隧道结构设计关键问题研究[D]. 肖明清. 西南交通大学, 2014(11)
- [7]武当群片岩隧道围岩蠕变特性及其对衬砌裂损影响研究[D]. 徐剑波. 中国地质大学, 2018(07)
- [8]地裂缝对地铁隧道的影响机制及病害控制研究[D]. 黄强兵. 长安大学, 2009(11)
- [9]隧道衬砌开裂机理及控制方法研究[D]. 罗勇. 西南交通大学, 2011(04)
- [10]峪园隧道衬砌破裂检测评价及演化机理分析[D]. 谭勇. 长沙理工大学, 2007(01)