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地铁盾构管片连接处密封垫防水性能分析
| 论文题名： | 地铁盾构管片连接处密封垫防水性能分析 |
| 关键词： | 地铁盾构施工;密封垫;表面平均接触应力;闭合压缩力;泄水压力;数值模拟 |
| 摘要： | 地铁盾构法施工具有施工速度快、安全性高、对地面交通影响小等诸多优点，已成为国内外各大城市地铁建设首选的施工方法。但是，地铁盾构隧道衬砌管片连接处的渗漏问题严重影响着地铁列车的正常运营，已成为各大城市地铁隧道工程的首要病害。目前，国内外学者针对盾构地铁隧道的防水工作进行了诸多研究，然而当前研究主要集中密封垫张开量、错台量及材料硬度等因素对防水性能影响的研究，对密封垫整体截面性能的研究还很少。本文根据原有密封垫泄水试验结果，依托实际地铁工程，采用文献数据对比、理论分析和数值模拟的方法，对密封垫截面形式优劣性的控制指标、密封垫截面形式各因素的影响规律和水压作用下密封垫的受力状态等方面进行研究，主要工作总结如下： (1)根据原有密封垫尺寸和材料参数进行模拟分析，通过与试验数据对比分析发现：在允许的接缝张开量范围内，表面平均接触压力完全能够表征密封垫的防水性能。密封垫整体性能优劣性的控制指标：即具有较小的闭合压缩力和压缩完成后能够释放出足够的表面接触应力去抵抗外界水压。 (2)以上述密封垫整体性能优劣性的控制指标为理论依据，主要分析了不同开孔形式下外轮廓面和错台量、支腿数量、内部孔洞数量、硬度以及孔隙率等各因素对密封垫综合性能的影响。 (3)通过建立水压渐近渗透模型，利用数值模拟的方式找到泄水压力并重现密封垫渐近渗漏过程和最终渗漏的形态。依托某地铁实际工程，借助橡胶材料老化特性规律，预测密封垫在使用年限100年后的防水性能，并给出满足工程防水需求的合理化建议。 |
| 作者： | 罗拥辉 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 王绍君 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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