目前,在我國東北等高緯度高寒深季節(jié)凍土區(qū),強風(fēng)化圍巖老舊隧道由于季節(jié)凍土區(qū)春季融化,冬季凍結(jié)的特點,隧道襯砌頻繁出現(xiàn)滲漏、掛冰以及開裂等災(zāi)害。嚴(yán)重影響到了列車運營安全。所以,掌握圍巖在富水期及凍結(jié)期,襯砌受到的外力及內(nèi)力,據(jù)此提出有針對性的治理方案便顯得尤為迫切以及重要。本文依托中東鐵路興安嶺隧道工程,運用室內(nèi)物性試驗、理論分析以及數(shù)值建模等手段對隧道圍巖處于富水期及凍結(jié)期時,襯砌的受力性能展開分析。同時,結(jié)合目前注漿防治手段,分析對比了兩段時期圍巖在有無注漿及改變注漿性能后,對襯砌受力性能的影響。為之后季節(jié)凍土區(qū)隧道災(zāi)害防治提供參考。本文主要研究內(nèi)容及重要成果如下:（1）完成了興安嶺隧道圍巖現(xiàn)場取樣,并進行了室內(nèi)三軸固結(jié)不排水試驗及考慮凍融循環(huán)作用下,不同干密度及含水率的導(dǎo)熱系數(shù)試驗,獲得了試樣的粘聚力、內(nèi)摩擦角及熱傳導(dǎo)系數(shù)。依據(jù)興安嶺隧道所在地區(qū)博克圖市氣象資料及室內(nèi)試驗參數(shù),應(yīng)用ABAQUS建立了溫度場模型。（2）在數(shù)值溫度場基礎(chǔ)上,建立了深季節(jié)凍土區(qū)強風(fēng)化圍巖隧道襯砌受力模型。依據(jù)襯砌水壓力解析解、凍脹力監(jiān)測數(shù)據(jù),分別對模型在富水期及凍結(jié)期襯砌受到的動水壓力及凍脹力進行了驗證。... 

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景與研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 季節(jié)凍土區(qū)隧道圍巖溫度狀態(tài)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 季節(jié)凍土區(qū)隧道襯砌病害研究現(xiàn)狀
        1.2.3 季節(jié)凍土區(qū)隧道襯砌注漿防治研究現(xiàn)狀
    1.3 研究現(xiàn)狀簡述及本文的主要研究內(nèi)容
第2章 強風(fēng)化圍巖隧道溫度場模擬
    2.1 引言
    2.2 興安嶺強風(fēng)化巖石隧道概況
    2.3 強風(fēng)化巖樣靜三軸試驗
        2.3.1 固結(jié)不排水靜三軸試驗
        2.3.2 固結(jié)不排水靜三軸試驗結(jié)果
    2.4 強風(fēng)化巖樣導(dǎo)熱系數(shù)研究
        2.4.1 導(dǎo)熱系數(shù)試驗
        2.4.2 試驗結(jié)果分析
        2.4.3 導(dǎo)熱系數(shù)時程曲線擬合
    2.5 強風(fēng)化圍巖隧道溫度場分析理論
        2.5.1 溫度場基本方程
        2.5.2 溫度場方程在ABAQUS中的實現(xiàn)
    2.6 強風(fēng)化圍巖隧道溫度場模型
        2.6.1 有限元模型
        2.6.2 計算參數(shù)
        2.6.3 計算結(jié)果及分析
    2.7 本章小結(jié)
第3章 強風(fēng)化圍巖隧道襯砌力學(xué)性能有限元模擬
    3.1 引言
    3.2 強風(fēng)化圍巖隧道襯砌力學(xué)性能有限元模型
        3.2.1 水熱力三場基本方程在ABAQUS中的實現(xiàn)
        3.2.2 有限元模型
        3.2.3 計算實施步驟
    3.3 模型正確性驗證
        3.3.1 富水期襯砌動水壓力驗證
        3.3.2 凍結(jié)期襯砌凍脹力驗證
    3.4 襯砌受力分析
        3.4.1 富水期襯砌受力分析
        3.4.2 凍結(jié)期襯砌受力分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 注漿加固隧道襯砌受力有限元分析
    4.1 引言
    4.2 注漿加固隧道襯砌受力有限元模型
    4.3 數(shù)值計算工況
    4.4 數(shù)值計算結(jié)果及分析
        4.4.1 注漿加固重要性分析
        4.4.2 馬蹄形注漿加固圈滲透系數(shù)影響
        4.4.3 馬蹄形注漿加固圈厚度影響
        4.4.4 圓形注漿加固圈影響
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝


【參考文獻】：
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本文編號：3648820