隧道結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)

《隧道結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。

1、隧道結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)主講老師：張俊儒主要內(nèi)容：一、耐久性的概念二、不重視耐久性設(shè)計(jì)引起的工程病害三、影響隧道結(jié)構(gòu)耐久性的因素四、復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計(jì)瑞士辛普倫山嶺鐵路隧道（SimplonTunnel）長(zhǎng)約20公里，1890年開(kāi)始施工，第一條隧道于1906年1月開(kāi)通，第二條隧道因技術(shù)上的困難和第一次世界大戰(zhàn)影響，直到1921年才開(kāi)通。中國(guó)最早于1890年建成的獅球嶺隧道1903年建成的第一座長(zhǎng)度超過(guò)3km（3078m）的隧道——興安嶺隧道（雙線(xiàn)斷面，1993年全面套襯混凝土襯砌，改為單線(xiàn)行車(chē)）所謂隧道結(jié)構(gòu)耐久性，是指隧道結(jié)構(gòu)在自然

2、環(huán)境、使用環(huán)境及材料內(nèi)部因素的作用下，在設(shè)計(jì)要求的目標(biāo)使用期內(nèi)，在預(yù)期的少維修、可維修、但不大修的條件下而保持其安全、使用功能和外觀要求的能力。通過(guò)進(jìn)一步的分析可以發(fā)現(xiàn)，隧道結(jié)構(gòu)耐久性與其所處環(huán)境、結(jié)構(gòu)材料和結(jié)構(gòu)本身等諸多方面有關(guān)，同時(shí)引起隧道結(jié)構(gòu)耐久性失效的原因存在于結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、施工及維護(hù)的各個(gè)環(huán)節(jié)。一、隧道結(jié)構(gòu)耐久性的概念一般來(lái)說(shuō)，結(jié)構(gòu)物隨使用年限的增加，由于外部條件的變化和養(yǎng)護(hù)維修管理不善，結(jié)構(gòu)物會(huì)慢慢劣化，其性能要降低，此劣化程度，視各種條件有很大的差異，這種結(jié)構(gòu)物性能的歷時(shí)變化，可用下圖的劣化曲線(xiàn)表示，圖的橫軸表示經(jīng)歷年限

3、，縱軸表示性能。從宏觀上把握耐久性的概念！一、隧道結(jié)構(gòu)耐久性的概念一、隧道結(jié)構(gòu)耐久性的概念二、不重視耐久性設(shè)計(jì)引起的工程病害1、“三階段說(shuō)”告訴我們進(jìn)入第二階段耐久性問(wèn)題突顯：發(fā)達(dá)國(guó)家基本建設(shè)的歷史經(jīng)驗(yàn)告訴我們，修建歷程大致分為三個(gè)階段：第一階段為大規(guī)模新建；第二階段為新建與維修改造并重；第三階段重點(diǎn)逐漸轉(zhuǎn)向既有建筑物的維修改造。二、不重視耐久性設(shè)計(jì)引起的工程病害世界各國(guó)在第一階段高速發(fā)展時(shí)往往重建設(shè)輕維護(hù)，加之設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)低且質(zhì)量問(wèn)題也比較突出，所以當(dāng)進(jìn)入第二階段時(shí)，既有建筑物耐久性不足，維修費(fèi)用猛增，問(wèn)題突顯，苦不堪言。不僅橋梁、房

4、屋等地上結(jié)構(gòu)如此，隧道結(jié)構(gòu)也不例外。部分隧道數(shù)據(jù)見(jiàn)下表：二、不重視耐久性設(shè)計(jì)引起的工程病害各國(guó)維修費(fèi)用、結(jié)構(gòu)物劣化情況國(guó)家維修費(fèi)用增加情況結(jié)構(gòu)物劣化情況美國(guó)1975年由于腐蝕引起的損失達(dá)700億美元，1985年則達(dá)1680億美元，目前整個(gè)混凝土工程的價(jià)值約為6萬(wàn)億美元，今后每年用于維修或重建的費(fèi)用預(yù)計(jì)將高達(dá)3000億美元，在未來(lái)五年內(nèi)需投入16000億美元改善基礎(chǔ)設(shè)施的安全不良狀態(tài)。對(duì)于1950～1960年代以后才大力修建的隧道結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，接近1/3的隧道在使用過(guò)程中出現(xiàn)了功能性問(wèn)題和結(jié)構(gòu)損傷。二、不重視耐久性設(shè)計(jì)引起的工程病害各國(guó)維

5、修費(fèi)用、結(jié)構(gòu)物劣化情況國(guó)家維修費(fèi)用增加情況結(jié)構(gòu)物劣化情況日本日本預(yù)計(jì)結(jié)構(gòu)物維護(hù)費(fèi)和改建費(fèi)僅建設(shè)省就超過(guò)2兆億日元，是2003年的3倍，維護(hù)費(fèi)用將成為日本財(cái)政的巨大負(fù)擔(dān)。日本建設(shè)省對(duì)全國(guó)3529座公路隧道檢查，發(fā)現(xiàn)60％以上的隧道都存在著不同程度的病害。鐵路隧道病害也相當(dāng)嚴(yán)重，其中高速鐵路隧道曾相繼發(fā)生三起掉塊事件。二、不重視耐久性設(shè)計(jì)引起的工程病害各國(guó)維修費(fèi)用、結(jié)構(gòu)物劣化情況國(guó)家維修費(fèi)用增加情況結(jié)構(gòu)物劣化情況中國(guó)據(jù)成都鐵路局統(tǒng)計(jì)，目前鐵路隧道每年維修費(fèi)用需求量達(dá)5億元人民幣左右，但可悲的是僅能到位1億元人民幣，依然維持著“癌癥療法”

6、，預(yù)計(jì)今后增長(zhǎng)速度驚人。1997年鐵路隧道技術(shù)狀態(tài)檢查統(tǒng)計(jì)：既有隧道5000余座，總延長(zhǎng)2500km左右，大部分存在不同程度的病害，有的還相當(dāng)嚴(yán)重，失格隧道3270座，占隧道總數(shù)的65％。其中嚴(yán)重漏水的1502座，占失格隧道的46％；嚴(yán)重腐蝕裂損的710座，占22％；仰拱或鋪底變形損壞的318座，占9.8％；坍拱掉塊的404座，占12.4％。1998年底統(tǒng)計(jì)：鐵路隧道受腐蝕而裂損的有734座，占隧道總數(shù)的23.2％。二、不重視耐久性設(shè)計(jì)引起的工程病害內(nèi)昆鐵路手扒巖隧道部分隧道病害實(shí)例如圖：二、不重視耐久性設(shè)計(jì)引起的工程病害內(nèi)昆鐵路手

7、扒巖隧道二、不重視耐久性設(shè)計(jì)引起的工程病害關(guān)興公路龐家寨隧道二、不重視耐久性設(shè)計(jì)引起的工程病害關(guān)興公路蛇形坡隧道二、不重視耐久性設(shè)計(jì)引起的工程病害成渝高速公路宋家溝一號(hào)隧道二、不重視耐久性設(shè)計(jì)引起的工程病害成渝高速公路中梁山隧道二、不重視耐久性設(shè)計(jì)引起的工程病害成渝高速公路中梁山隧道二、不重視耐久性設(shè)計(jì)引起的工程病害成渝高速公路中梁山隧道二、不重視耐久性設(shè)計(jì)引起的工程病害東北林區(qū)鐵路隧道二、不重視耐久性設(shè)計(jì)引起的工程病害新疆穿越天山的獨(dú)庫(kù)公路二號(hào)隧道（玉希莫勒蓋）二、不重視耐久性設(shè)計(jì)引起的工程病害目前，我國(guó)鐵路隧道既有4200多公里

8、，在建4700多公里，擬建5000多公里，開(kāi)始進(jìn)入第二階段。耐久性嚴(yán)重不足，安全事故時(shí)有發(fā)生，維修費(fèi)用不斷增長(zhǎng)，百年大計(jì)成為一句空談。到了該解決耐久性問(wèn)題的時(shí)候了！二、不重視耐久性設(shè)計(jì)引起的工程病害2、“5倍定律”告訴我們?nèi)绾巫觯簢?guó)外