隧道病害調(diào)查分析及襯砌結(jié)構(gòu)的風(fēng)險(xiǎn)分析與控制研究.pdf

1、隧道襯砌結(jié)構(gòu)的風(fēng)險(xiǎn)分析和可靠性研究是十分重要而又迫切需要解決的問題，其目的就是要解決隧道襯砌結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)評估和可靠性預(yù)測問題，本課題的研究具有較大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，不但對提高我國隧道的設(shè)計(jì)水平和工程建設(shè)有重要的意義，而且有重要的學(xué)術(shù)價(jià)值。本文進(jìn)行的工作和取得的成果如下： 1.將我國常見的隧道病害分為水害、襯砌結(jié)構(gòu)病害、襯砌腐蝕、有害氣體危害、凍害、道床病害、地震災(zāi)害、火災(zāi)等幾類，并且詳細(xì)分析了各類病害的成因。然后在此基礎(chǔ)上

2、分析了影響隧道襯砌結(jié)構(gòu)耐久性的主要因素及其影響規(guī)律. 2.分析了隧道襯砌結(jié)構(gòu)的主要破壞類型以及影響襯砌結(jié)構(gòu)的風(fēng)險(xiǎn)因素，提出了襯砌結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)的評價(jià)與接受準(zhǔn)則。在故障樹理論的基礎(chǔ)上，建立了運(yùn)營期隧道襯砌結(jié)構(gòu)的故障樹風(fēng)險(xiǎn)分析模型，并且根據(jù)各基本事件的邏輯關(guān)系進(jìn)行了故障樹的計(jì)算，根據(jù)基本事件的不同特點(diǎn)和概率計(jì)算方法將其分為四類分別加以考慮，從而可以通過基本事件的概率來計(jì)算頂事件的概率。同時(shí)文中討論了風(fēng)險(xiǎn)因素重要度的評估方法。 3.

3、為了量化評估襯砌結(jié)構(gòu)的風(fēng)險(xiǎn)，對于條件事件，提出了基于可靠度理論的襯砌結(jié)構(gòu)失效概率計(jì)算理論方法，給出了利用ANSYS有限元軟件中PDS技術(shù)對其發(fā)生概率進(jìn)行量化數(shù)值計(jì)算的流程。并且結(jié)合具體的隧道工程，采用蒙特卡羅一有限元法進(jìn)行了襯砌結(jié)構(gòu)失效概率的分析，根據(jù)分析結(jié)果對襯砌結(jié)構(gòu)的可靠性做出了分析。 4.根據(jù)盾構(gòu)法隧道襯砌結(jié)構(gòu)的組成和受力特點(diǎn)，分析了其破壞的基本類型和主要風(fēng)險(xiǎn)因素，并且采用故障樹理論，在已有研究的基礎(chǔ)上完善了襯砌結(jié)構(gòu)建設(shè)期

4、風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)的系統(tǒng)模型，建立了襯砌結(jié)構(gòu)系統(tǒng)運(yùn)營期風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)的模型。結(jié)合某跨江隧道的具體工程實(shí)際，對隧道襯砌結(jié)構(gòu)建設(shè)期和運(yùn)營期的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了評估.同時(shí)通過風(fēng)險(xiǎn)因素重要度的分析，研究了各風(fēng)險(xiǎn)因素對襯砌結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的影響程度的大小. 5.根據(jù)襯砌結(jié)構(gòu)建設(shè)期和運(yùn)營期的風(fēng)險(xiǎn)因素的重要度分析，主要從隧道襯砌老化的預(yù)防和整治、襯砌裂損的預(yù)防和整治、隧道震害的預(yù)防和整治、隧道水害的預(yù)防和整治四個(gè)方面研究了隧道襯砌結(jié)構(gòu)的風(fēng)險(xiǎn)控制措施。并且結(jié)合金麗溫高速公路隧