期刊首页 优先出版 当期阅读 过刊浏览 作者中心 关于期刊 English

《中国工程科学》 >> 2017年 第19卷 第6期 doi: 10.15302/J-SSCAE-2017.06.008

基于全寿命劣化分析的海底盾构隧道管片安全保障对策研究

西南交通大学土木工程学院 交通隧道工程教育部重点实验室,成都 610031

资助项目 :中国工程院咨询项目“交通基础设施重大结构安全保障战略研究”(2015-XZ-28);国家重点研发计划(2016YFC0802201);国家自然科学基金资助项目(51578462) 收稿日期: 2017-11-16 修回日期: 2017-11-27 发布日期: 2018-01-31 09:57:41.000

下一篇 上一篇

摘要

管片接头是海底盾构隧道衬砌结构的薄弱环节,在海水的高压力与腐蚀环境的持续耦合作用下,其劣化性能严重影响整个海底盾构隧道衬砌结构的安全。本文在分析既有管片接头侵蚀劣化研究成果的基础上,引入隧道服役时间因素,建立可实现海水压力渗透与氯离子侵蚀的管片接头全寿命侵蚀劣化分析模型,分析了全寿命周期(100年)内海底隧道管片接头的渐进式侵蚀劣化规律,重点研究了海水压力与氯离子浓度对管片接头侵蚀劣化及钢筋锈蚀的影响,并基于全寿命周期内的侵蚀劣化分析,提出保障海底盾构隧道管片衬砌结构长期安全的最经济、最合理的对策。

图片

图 1

图 2

图 3

图 4

图 5

图 6

图 7

图 8

图 9

图 10

图 11

图 12

图 13

参考文献

[ 1 ] Siemes T, Polder R, Vries H D. Design of concrete structures for durability Example: Chloride penetration in the lining of a bored tunnel [J]. Heron, 1998, 43(4): 227–224. 链接1

[ 2 ] 金伟良, 袁迎曙, 卫军, 等. 氯盐环境下混凝土结构耐久性理论与设计方法 [M]. 北京: 科学出版社, 2011.
Jin W L, Yuan Y S, Wei J, et al. Theory and design method of concrete structure durability in chloride environment [M]. Beijing: China Science Publishing & Media Ltd., 2011. Chinese.

[ 3 ] Banger F, Grasberger S, Kuhl D, et al. Environmentally induced de-terioration of concrete: Physical motivation and numerical modeling [J]. Engineering Fracture Mechanics, 2003, 70(7–8): 891–910. 链接1

[ 4 ] Richard B, Raguenean F, Cremona C, et al. A three-dimensional steel/concrete interface model including corrosion effects [J]. En-gineering Fracture Mechanics, 2010, 77(6): 951–973. 链接1

[ 5 ] 姬永生, 袁迎曙, 耿欧, 等. 氯盐外侵混凝土内钢筋的锈蚀特征及机理分析 [J]. 中国矿业大学学报, 2009, 38(3): 309–315.
Yu Y S, Yuan Y S, Geng O, et al. Corrosion characteristics and mechanism analysis of concrete reinforced by chloride [J]. Jour-nal of China University of Mining and Technology, 2009, 38(3): 309–315. Chinese. 链接1

[ 6 ] 工藤泉. 耐久性与防蚀性的研究—— 东京湾越湾公路盾构隧道 [J]. 郭树棠, 译. 隧道译丛, 1994(10): 20–28.
Gong T Q. Durability and corrosion protection study of shield tun-nel in Tokyo Bay [J]. Translated by Guo S T. Tunnel on, 1994 (10): 20–28. Chinese. 链接1

[ 7 ] 杨林德, 伍振志, 时蓓玲, 等. 开裂及接缝渗漏条件下越江盾构隧道管片混凝土氯离子运移规律研究 [J]. 岩土工程学报, 2008, 30(12): 1826–1831.
Yang L D, Wu Z Z, Shi B L, et al. Chloride migration in concrete tunnel segment of the shield cracks and joint leakage condition [J]. Chinese Journal of Geotechnical Engineering, 2008, 30(12): 1826–1831. Chinese. 链接1

[ 8 ] 王永东. 基于氯盐侵蚀的海底隧道寿命预测模型研究 [J]. 结构工程师, 2012, 28(8): 57–62.
Wang Y D. Study on life prediction model of subsea tunnel based on chloride erosion [J]. Sturctural Engineers, 2012, 28(8): 57–62. Chinese. 链接1

[ 9 ] 刘保东, 李鹏飞, 李林, 等. 混凝土含水率对强度得影响实验 [J]. 北京交通大学学报, 2011, 35(1): 9–12.
Liu B D, Li P F, Li L, et al. Experiment on the effect of water content on strength of concrete [J]. Journal of Beijing Jiaotong University, 2011, 35(1): 9–12. Chinese. 链接1

[10] 戴镇潮. 混凝土的抗渗性和抗渗要求 [J]. 商品混凝土, 2010 (1): 18–22.
Dai Z C. Concrete impermeability and impermeability require-ments [J]. Eady-Mixed Concrete, 2010 (1): 18–22. Chinese. 链接1

[11] 宋国栋, 赵尚传, 付智, 等. 氯离子临界浓度研究现状与进展[J]. 公路交通科技: 应用技术版, 2009 (7): 128–132.
Song G D, Zhao S C, Fu Z, et al. Study on the critical concentra-tion of chloride ion and its progress [J]. Journal of Highway and Transportation Research and Development: Application Technolo-gy Edition, 2009(7): 128–132. Chinese. 链接1

[12] 河野克哉, 市川牧彦, 梁承奎, 等. 混凝土中钢筋锈蚀的氯离子临界浓度及规范 [J]. 混凝土世界, 2011 (10): 34–39.
Kawano Kezai, Ichikawa Makian, Liang C K, et al. The critical concentration and regulation of chloride ions in the corrosion of steel in concrete [J]. China Concrete, 2011(10): 34–39. Chinese. 链接1

相关研究