一种长大公路隧道衬砌结构碳化寿命预测方法技术

本发明专利技术公开了一种长大公路隧道衬砌结构碳化寿命预测方法，基于相似理论建立现场自然碳化深度预测模型；结合现场自然碳化深度预测模型、混凝土碳化残量随机模型以及现场衬砌保护层厚度建立衬砌结构碳化的极限状态方程；根据极限状态方程生成衬砌结构的可靠度目标函数；以衬砌结构碳化寿命失效概率和可靠度标准范围为约束条件，优化可靠度目标函数，得到最优可靠度指标；根据最优可靠度指标确定衬砌结构的第一碳化寿命；将第一碳化寿命和第二碳化寿命比较，确定衬砌结构的最终碳化寿命；其中，第二碳化寿命为采用混凝土耐久性评定标准法得到的衬砌结构碳化寿命；本发明专利技术将室内快速试验环境和实际工程环境相联系，提高了预测结果的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种长大公路隧道衬砌结构碳化寿命预测方法
本专利技术属于隧道衬砌结构耐久性预测
，尤其涉及一种长大公路隧道衬砌结构碳化寿命预测方法。
技术介绍
对于长大公路隧道而言，衬砌结构内侧由于洞内汽车尾气排放的CO2和CO渗入引起混凝土碳化，将会导致隧道衬砌结构内侧混凝土开裂、剥落，影响结构的使用寿命。混凝土碳化已公认是衬砌混凝土结构中钢筋锈蚀的前提条件，而钢筋锈蚀是造成衬砌混凝土结构耐久性损伤的最主要因素。目前，碳化服役寿命预测的方法主要有是基于室内快速试验的预测方法，该方法通常采用加速试验，如高CO2浓度碳化试验及钢筋电化学加速试验等，利用室内加速试验可解决预测服役寿命的数学模型参数的选取，但由于室内快速试验的试验环境与实际工程环境不完全一致，因此，导致了该方法难以保证预测结果的准确性。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种长大公路隧道衬砌结构碳化寿命预测方法，将室内快速试验环境和实际工程环境相联系，提高了预测结果的准确性。本专利技术采用以下技术方案：一种长大公路隧道衬砌结构碳化寿命预测方法，包括以下步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种长大公路隧道衬砌结构碳化寿命预测方法，其特征在于，包括以下步骤：/n基于相似理论建立现场自然碳化深度预测模型；/n结合所述现场自然碳化深度预测模型、混凝土碳化残量随机模型以及现场衬砌保护层厚度建立衬砌结构碳化的极限状态方程；其中，以衬砌结构内侧钢筋开始锈蚀时间为衬砌结构碳化的极限状态；/n根据所述极限状态方程生成衬砌结构的可靠度目标函数；/n以衬砌结构碳化寿命失效概率和可靠度标准范围为约束条件，优化所述可靠度目标函数，得到最优可靠度指标；/n根据所述最优可靠度指标确定衬砌结构的第一碳化寿命；/n将所述第一碳化寿命和第二碳化寿命比较，确定衬砌结构的最终碳化寿命；其中，所述第二碳化寿命为采...

【技术特征摘要】
1.一种长大公路隧道衬砌结构碳化寿命预测方法，其特征在于，包括以下步骤：
基于相似理论建立现场自然碳化深度预测模型；
结合所述现场自然碳化深度预测模型、混凝土碳化残量随机模型以及现场衬砌保护层厚度建立衬砌结构碳化的极限状态方程；其中，以衬砌结构内侧钢筋开始锈蚀时间为衬砌结构碳化的极限状态；
根据所述极限状态方程生成衬砌结构的可靠度目标函数；
以衬砌结构碳化寿命失效概率和可靠度标准范围为约束条件，优化所述可靠度目标函数，得到最优可靠度指标；
根据所述最优可靠度指标确定衬砌结构的第一碳化寿命；
将所述第一碳化寿命和第二碳化寿命比较，确定衬砌结构的最终碳化寿命；其中，所述第二碳化寿命为采用混凝土耐久性评定标准法得到的衬砌结构碳化寿命。


2.如权利要求1所述的一种长大公路隧道衬砌结构碳化寿命预测方法，其特征在于，所述现场自然碳化深度预测模型具体为：



其中，Xp为现场隧道衬砌结构碳化深度，Cp为现场隧道衬砌结构表面的CO2平均浓度，Cm为室内快速碳化试验模型表面的CO2平均浓度，λt为时间比尺，Xm室内快速碳化试验模型快速碳化深度，tp为现场隧道衬砌结构的碳化时间，单位为年，tm为室内快速碳化试验模型的碳化时间，单位为天。


3.如权利要求2所述的一种长大公路隧道衬砌结构碳化寿命预测方法，其特征在于，所述混凝土碳化残量随机模型为...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛富生，卓越，李治国，刘永胜，邹翀，王光辉，贺雄飞，杨朝帅，蒋永星，
申请(专利权)人：中铁隧道局集团有限公司，中铁隧道勘察设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44