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地铁隧道管片接缝渗漏水热--流演化规律研究
| 论文题名： | 地铁隧道管片接缝渗漏水热--流演化规律研究 |
| 关键词： | 地铁隧道;管片接缝;渗漏现象;盾构隧道;热流耦合 |
| 摘要： | 盾构隧道因其掘进速度快、施工扰动小、不影响地面交通等优点，已成为地下轨道交通建设的最佳结构形式。我国绝大多数在建或已运营地铁隧道受土质的不均匀分布、土壤不均匀沉降以及覆土侵蚀和常年循环荷载的作用，导致隧道管片接缝渗漏水的发生，隧道渗漏水引发混凝土管片钢筋锈蚀、管片背后锈蚀，严重影响隧道的安全运行。本文针对地铁隧道管片接缝渗漏水热-流耦合演化规律，通过理论分析、数值建模、室内试验等手段，分别从管片、管环尺度研究了不同工况条件下纵缝、环缝渗漏水发生对管片、管环温度的影响;参考数值模拟，设计室内试验，进一步研究对比接缝渗漏水过程中不同渗透率、不同水压、温差条件下管片内外部温度分布情况，揭示渗漏水过程管片的温度变化规律。本文主要研究内容和结论如下: 1.建立地铁隧道管片接缝渗漏水数值仿真计算模型、管环环缝渗漏水数值仿真模型与管环双纵缝渗漏水数值模型，研究不同裂缝渗透率、水压、温差对管片温度影响，获得不同工况下地铁隧道管片温度空间分布与随时间变化规律，为地铁隧道运营提供了数据支撑。 2.采用自主研发模型试验系统，开展管片接缝渗漏水温度分布试验。试验通过对管片内部布设温度传感器实施温度监测，对比分析管片接缝渗漏水过程中不同水温、水压、渗透率工况条件下管片温度分布情况，与数值建模结论对比，揭示接缝渗漏水过程中各因素的影响机制。 3.基于数值模拟与室内试验分析获得的隧道管片渗漏水温度传递及分布规律，利用红外热成像技术，通过对渗漏水红外检测图像的温度场分析，提出了一种局部温度梯度灰度映射增益方法，有效增强红外热图像的对比度，显著提高轨交隧道管片裂损渗漏水的检测效率。 |
| 作者： | 梁钧琪 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 刘健 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 山东大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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