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公路隧道防排水机理及喷射防水试验装置的研究
| 论文题名： | 公路隧道防排水机理及喷射防水试验装置的研究 |
| 关键词： | 公路隧道;防排水机理;模型试验;数值模拟 |
| 摘要： | 我国是个多山的国家，国土面积的75﹪左右为山地或重丘，为缩短里程、保护环境、节约土地，在山区公路建设中，大量采用隧道方案。到2006年，我国公路隧道总数已达3286多座，总长度1677公里，是世界上公路隧道最多的国家。在隧道数量迅速增加的同时，隧道病害也日益突出，据不完全统计，建成10年以上的隧道，约70﹪存在病害，而其中的90﹪存在渗漏水。这使渗漏水已成为公路工程十大质量通病之一。 本文依托重庆交通科研设计院承担的西部交通建设科技项目“公路隧道喷射防水层技术研究”，结合地下水运动规律，按地下水动力学渗流原理，根据隧道渗漏水情况的调查情况，对公路隧道典型渗漏水类型进行了研究；通过分析隧道渗漏水原因，提出了新型的防排水方法；借助有限元数值方法模拟了隧道围岩断层外部的压力场分布，比较了不同泄水孔位置的排水减压效果，为设计不同的减压方案提供了理论依据，并初步设计出公路隧道喷射防水试验装置。 论文完成的主要工作有： 1)全面研究了国内外公路隧道防排水机理，比较了各种防排水方法的优缺点； 2)调查研究了公路隧道的渗漏水情况，分析了公路隧道地下水类型，提出了影响渗漏水类型的因素，对公路隧道典型渗漏水类型进行了详细的分类； 3)分析了造成排水型隧道衬砌结构渗漏水的原因，提出在排水型衬砌结构中，排水泄压是解决隧道渗漏的主要方式。并依据此观点，提出了在初期支护上的引水泄压方式； 4)根据隧道周围岩层的水文、地质条件建立模型，利用有限元软件MIDAS/GTS，模拟计算了公路隧道围岩有断层的外水压力场分布，比较了不同泄水孔位置的排水减压效果，为设计合理的排水减压方案提供了理论依据。 5)在相似三定理和相似准则的三大方法的基础上，分析了相似模型试验的原理方法，得出模型试验材料的选择因素，根据公路隧道典型渗漏水的分类，并调查分析西部公路隧道围岩渗漏水的实际情况，初步研究出公路隧道喷射防水试验装置，为今后的喷射防水试验奠定了基础。利用此试验装置可以进行喷射防水层的适应环境与条件、喷射防水层的施工工艺、喷射防水材料施工器械的研究。 |
| 作者： | 赵剑 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 刘伟;黄伦海 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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