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日本东京湾公路隧道试验研究项目确定及其要求

作者:  发布:2016/1/12  浏览:
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摘 要:为了配合在隧道衬砌结构设计中和隧道施工中所产生的一系列技术课题。特在事先确定以下各个专题性的试验项目,通过试验研究、解决和认识各个技术关键。

隧道引道段的振动试验

此项课题是为解决设计上的、有关地基刚度骤变部分的隧道在地震时的动态。

针对本隧道浮岛引道段的人工地基和原有地基之间所存在地基刚度的骤变,担心在此种地基中建造的盾构隧道,一旦发生地震时就会在隧道结构内产生很大的截面内力。为了把握此动态,进行了隧道模型的振动试验。

通过本试验的结果表明,对此所关注部分的地基介质,采取将其地基刚度变小的相应措施,便能大大改善隧道结构内部的受力状况。

确定作用在衬砌结构上的荷载试验

人工填土地基中的隧道衬砌结构,在该种地基的上压力作用下.衬砌结构承受荷载情况究竟如何?为此,进行模拟试验,以确定在设计中的荷载系数。

并列掘进隧道时的影响量测

一个方向上并列施工的两条盾构隧道,光行掘进的隧道受后来掘进隧道的施工影响究竟如何?为了解决这个问题、探求影响的程度,特在日本的京叶线上、两并列隧道施工现场进行直接测试。根据实地量测结果表明,当两条隧道区间距离大于1D(D为隧道外直径)时,已无甚影响。

隧道衬砌的抗震试验

为了了解盾构隧道在地震时的结构动态和衬砌结构的抗震性能,掌握隧道的轴向刚度特性和破坏状况。采用部分模型变换接头构造和改变内衬砌混凝土中的钢筋含量进行试验。在先后两次模型试验中,按60%和100%两种比例进行试验,最后是根据试验的结果,进行环间接头的结构设计和内衬砌轴向钢筋的配制设计。

管片衬砌的接头试验

管片衬砌接头(包括块与块和环与环之间)的强度、刚度以及抗破坏能力,乃是管片衬砌设计时的重要条件。特别对这种超大直径衬砌,在高水压作用下的意义就更为重要。

通过各种情况下的接头试验,按选定的数据进行荷载试验,以取得可供衬砌结构设计时使用的各种结果;另外对按弹性地基梁模式设计衬砌块时的设计常数η、ξ和接头部的弹簧系数K的值进行了测定。

管片衬砌混凝土的耐久性试验

为了提高钢筋混凝土管片衬砌的抗海水腐蚀性和耐久性能,在混凝土中按一定的比例添加了高炉矿碴水泥,在进行蒸气养护时能否获得所期待的效果进行了测试。

试验是通过使其养护条件发生变化,对混凝土的强度、透水性和内部温度的影响进行反复测试。

据此试验的测试结果,决定在混凝土中的水泥用量的50%,以高炉矿碴水泥来代替,以此作为生产管片成品时的规格数据资料。

隧道衬砌的防水试验

要实现在高水压作用下,就密封材料的止水性和耐久性、螺栓的防腐蚀性、衬砌后背注浆材料长期的止水性等各项试验,因为在高达0.6MPa的水压作用下的隧道尚无实例可寻。所以要根据试验结果来设定针对上述各种要求的各种材料的规格数据。

隧道柔性管片性能确认试验

为了对处在高水压下柔性管片的性能有实际的认识,所以通过此种规格的试验,对管片结构的耐久性和可动性能等的确认。

隧道足尺管片结构的性能试验

针对结构设计中所采用的有关参数η和ξ的可靠性,以及大型键接管片轴向插入的施工性能的了解,可能通过制作1∶1足尺的管片,进行单块弯曲试验,接头弯曲试验以及拼接弯曲试验,达到对设计参数η和ξ的验证。同时还得到对键接管片插入时的荷载和拼装误差所引起的不能嵌入拼装的数据资料。

盾构隧道施工时,管片拼装对密封材料及防水片材的影响判断试验

通过实地操作,了解拼装管片时对密封材料的损伤和剥离影响的情况。同时也获得防水片材的操作工艺要求及避免在施工时受损伤的要领。

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