青岛地铁衬砌混凝土耐久性研究

论文摘要

正在投入建设的青岛地铁3号线是青岛市首条地铁线路，对地铁工程混凝土的耐久性展开研究势在必行，其重要性和紧迫性不言而喻。研究的目的在于根据地铁工程的结构重要性、服役环境特殊性，施工方法多样性等要求，对地铁混凝土结构做出有针对性的耐久性设计，并有效解决其施工、监测及结构工作寿命预测等问题。本文承担了“青岛地铁混凝土材料与结构耐久性研究”的部分工作，具有较大的经济意义和社会效益，不但对提高青岛地铁工程的设计水平和工程建设具有重要意义，而且对地铁结构混凝土耐久性研究具有较大的学术价值。本文从青岛地铁所处的地理位置、环境气候条件以及地铁的结构部位、施工方式等方面展开研究，根据地铁工程混凝土的破坏机理，对青岛地铁近海区域段及内陆区域段混凝土的环境条件做出了详细的分析，并详细讨论了青岛地铁工程结构构件的环境分区和环境作用等级。介绍了青岛地铁工程混凝土耐久性设计的内容，探讨了地铁耐久混凝土的技术要求，参照国内外相关文献及规范，对地铁工程混凝土的强度、氯离子扩散系数等重要耐久性基本参数进行了研讨，并分别通过规范法及基于钢筋混凝土劣化模型的方法，详细介绍了青岛地铁结构工程各区域段的混凝土钢筋保护层厚度取值，同时提出了混凝土的多重耐久性保障措施。提出地铁结构工程混凝土原材料及配合比，结构防排水、混凝土连接缝防水、混凝土施工监控测量、混凝土湿养护及拆模强度控制、混凝土结构施工质量的现场检测和长期监测等混凝土的耐久性施工质量控制措施。并介绍了青岛地铁钢筋混凝土结构工作寿命的概率可靠度预测方法及地铁全寿命的经济分析方法。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 地铁工程建设的发展
• 1.2 地铁工程混凝土耐久性研究的意义和现状
• 1.2.1 地铁工程混凝土耐久性的研究意义
• 1.2.2 国内外研究现状
• 1.3 青岛地铁的基本概况
• 1.4 本文的研究内容
• 第2章 青岛地铁混凝土耐久性影响因素与环境分析
• 2.1 青岛地铁混凝土结构耐久性破坏的机理分析
• 2.1.1 沿海地区环境对钢筋混凝土耐久性的影响
• 2.1.2 青岛地铁混凝土耐久性影响因素
• 2.2 环境作用的分类分级
• 2.2.1 环境作用的分类规定
• 2.2.2 环境作用的分级规定
• 2.3 青岛地铁水文地质概况
• 2.3.1 青岛地铁工程水文地质
• 2.3.2 地下水侵蚀判定
• 2.4 青岛地铁工程环境分析
• 2.4.1 青岛地铁内陆区域段与近海区域段划分
• 2.4.2 青岛地铁内陆区域段混凝土服役环境分析
• 2.4.3 青岛地铁近海区域段混凝土服役环境分析
• 第3章 青岛地铁混凝土的耐久性设计
• 3.1 青岛地铁工程混凝土结构耐久性设计总则
• 3.1.1 结构耐久性设计原则
• 3.1.2 总体要求
• 3.2 地铁工程衬砌耐久混凝土的技术要求
• 3.2.1 混凝土原材料的选用
• 3.2.2 结构混凝土的最低强度等级及水胶比
• 3.2.3 地铁混凝土氯离子扩散系数取值
• 3.3 地铁工程混凝土结构钢筋的混凝土保护层厚度
• 3.3.1 现有相关规范对结构钢筋的混凝土保护层厚度的规定
• 3.3.2 地铁工程混凝土的耐久性参数取值
• 3.3.3 氯离子在混凝土中侵蚀的预测公式
• 3.3.4 结合计算模型对地铁混凝土保护层厚度举例计算
• 3.4 地铁工程混凝土表面裂缝计算宽度控制
• 3.5 其它耐久性保障措施
• 3.5.1 采用防火涂料
• 3.5.2 地铁工程混凝土局部耐久性保障措施
• 3.5.3 混凝土耐久性长期监控措施
• 3.5.4 地铁混凝土耐久性的施工质量控制及质量保证措施
• 第4章 青岛地铁混凝土耐久性的施工质量控制
• 4.1 地铁混凝土原材料及配合比质量控制
• 4.2 结构防排水施工质量控制
• 4.2.1 明（盖）挖混凝土结构防水施工质量控制
• 4.2.2 矿山法混凝土结构防水施工质量控制
• 4.3 地铁混凝土连接缝防水质量控制
• 4.3.1 混凝土结构施工缝防水控制
• 4.3.2 混凝土结构变形缝防水控制
• 4.4 混凝土施工的监控量测
• 4.5 地铁混凝土钢筋的制作安装
• 4.6 模板安装质量控制
• 4.7 混凝土的计量控制
• 4.8 混凝土搅拌及运输质量控制
• 4.8.1 混凝土搅拌
• 4.8.2 混凝土运输
• 4.9 混凝土的浇筑及振捣质量控制
• 4.9.1 混凝土浇筑
• 4.9.2 混凝土振捣
• 4.10 地铁混凝土湿养护质量控制
• 4.11 地铁混凝土拆模强度控制
• 4.11.1 拆模强度的规定
• 4.11.2 混凝土拆模阶段强度的成熟度方法推算
• 4.12 地铁混凝土结构施工质量的现场检测与长期监测
• 4.12.1 混凝土结构施工质量的现场检测
• 4.12.2 混凝土结构耐久性长期监测
• 第5章 地铁结构工作寿命的概率可靠度预测
• 5.1 混凝土结构工作寿命及耐久性极限状态描述
• 5.1.1 混凝土中钢筋锈蚀破坏过程分析
• 5.1.2 耐久性极限状态确定
• 5.2 地铁工程结构工作寿命设计的概率可靠度预测方法
• 5.2.1 可靠度模型
• 5.2.2 青岛地铁工作寿命概率可靠度预测模型建立
• 5.2.3 模型参数取值
• 5.3 青岛地铁结构工程混凝土工作寿命预测计算示例
• 5.3.1 地铁结构典型部位寿命预测过程
• 5.3.2 满足失效概率条件下的混凝土钢筋保护层厚度分析
• 5.4 地铁工程全寿命经济分析
• 第6章 结论及展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢