在我國,季節(jié)性凍土大約占我國國土面積的55%,多年凍土大約占國土面積的20%。隨著交通事業(yè)的發(fā)展,我國在凍土地區(qū)修建了許多隧道。然而,這些隧道非常容易發(fā)生凍害,比如襯砌凍脹開裂、洞門開裂、排水系統(tǒng)凍結(jié)堵塞等等。隧道的凍害不僅影響隧道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,增加隧道的管理維護(hù)成本,其還對行車安全帶來了嚴(yán)重的不利影響。在隧道工程中,端墻式洞門與翼墻式洞門占比較大,同時,隧道洞口段受外界環(huán)境的影響最大,容易發(fā)生凍害問題。本文以室內(nèi)模型試驗(yàn)為基礎(chǔ),同時結(jié)合數(shù)值模擬方法,對寒區(qū)隧道洞口段的溫度場、水分場和凍脹變形規(guī)律進(jìn)行了研究,初步探討了圍巖溫度、水分環(huán)境與凍脹變形之間的關(guān)系。本文的主要工作如下:（1）為試驗(yàn)研究及數(shù)值仿真提供可靠參數(shù)進(jìn)行了圍巖土力學(xué)基本特性試驗(yàn),包括密度試驗(yàn)、含水率試驗(yàn)、直剪試驗(yàn)、液塑限試驗(yàn)和擊實(shí)試驗(yàn),從而得到填土的含水率、密度、抗剪強(qiáng)度指標(biāo)、液限、塑限等物理參數(shù),為模型試驗(yàn)和數(shù)值分析提供依據(jù)。（2）根據(jù)相似理論,考慮水-熱-力耦合效應(yīng)研究確定模型的試驗(yàn)相似比并制作模型、埋設(shè)傳感器,對隧道洞口段模型的溫度、襯砌變形、洞門墻受力及凍脹位移進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和分析。試驗(yàn)研究表明:隨著溫度的降低,模... 

【文章來源】：蘭州交通大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

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蘭州交通大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-17-3隧道洞口段凍脹特性試驗(yàn)研究本文以青海省某隧道為背景，該隧道位于湟水河左側(cè)山體中，隧道全長2342m，里程為K34+275~K36+617。隧址區(qū)受半干旱大陸性氣候的影響，溫差大，雨量集中，年平均降雨量為408.9mm，該地區(qū)極端氣溫最高達(dá)30.7℃，最低達(dá)到了-27.7℃。隧道進(jìn)出口段地層巖性主要有第三系泥巖夾砂巖和第四系全新統(tǒng)洪積層，隧道洞身部分的地層巖性主要有第四系上更新統(tǒng)風(fēng)積層及震旦系片麻巖層。隧址區(qū)存在地下水，主要是圍巖裂隙水。該隧道洞口段圍巖穩(wěn)定性較差，存在襯砌開裂、拱頂滲水等凍害問題，如圖3.1所示。圖3.1隧道洞口段存在的凍害問題3.1土樣性質(zhì)試驗(yàn)對土樣的基本物理特性參數(shù)進(jìn)行試驗(yàn)測定，不僅可以為隧道模型試驗(yàn)的開展提供依據(jù)，也可以為后期的數(shù)值分析提供相關(guān)的物理參數(shù)。（a）擊實(shí)試驗(yàn)（b）直剪試驗(yàn)

土樣性質(zhì)試驗(yàn)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]寒區(qū)隧道洞口保溫段設(shè)置長度統(tǒng)計(jì)分析[J]. 葉朝良,高新強(qiáng),朱永全,梁凱芳.  鐵道建筑. 2019(12)
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博士論文
[1]寒區(qū)高速鐵路隧道溫度場理論與保溫技術(shù)研究[D]. 高焱.西南交通大學(xué) 2017
[2]多場耦合條件下高海拔寒區(qū)隧道溫度場及安全性評價研究[D]. 胡熠.西南交通大學(xué) 2014
[3]高海拔寒區(qū)隧道凍脹機(jī)理及其保溫技術(shù)研究[D]. 譚賢君.中國科學(xué)院研究生院（武漢巖土力學(xué)研究所） 2010
[4]寒區(qū)隧道凍害等級劃分及防治技術(shù)研究[D]. 羅彥斌.北京交通大學(xué) 2010

碩士論文
[1]季節(jié)性凍土隧道洞口段防凍保溫技術(shù)研究[D]. 崔振偉.蘭州交通大學(xué) 2017
[2]高寒地區(qū)公路隧道襯砌結(jié)構(gòu)凍害研究[D]. 杜磊.石家莊鐵道大學(xué) 2017
[3]多年凍土隧道洞口段抗凍設(shè)防長度計(jì)算方法及溫度響應(yīng)研究[D]. 李磊.西南石油大學(xué) 2016
[4]寒區(qū)長大隧道溫度場的三維分析及保溫措施研究[D]. 龍垚.蘭州交通大學(xué) 2013
[5]公路隧道洞門形式的分類及其適用條件的研究[D]. 梁鵬昆.長安大學(xué) 2012



本文編號：3293362