隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,東北地區(qū)高速公路網(wǎng)日趨完善,在修建高速公路的過(guò)程中,遇到多山的地形條件,隧道發(fā)揮著重要的作用。由于東北地區(qū)冬季氣候寒冷,隧道圍巖中水的存在,圍巖中的水溫度降低發(fā)生水—冰相變,使圍巖發(fā)生凍結(jié)膨脹,在未凍圍巖及襯砌的約束下,此時(shí)襯砌會(huì)承受凍結(jié)圍巖變形而產(chǎn)生的凍脹力,從而發(fā)生一系列凍害,威脅行駛車輛及人的生命安全,阻礙交通正常運(yùn)行。因此,季凍區(qū)隧道的凍害機(jī)理研究與防治是十分必要的。通過(guò)對(duì)季凍區(qū)發(fā)生凍害現(xiàn)象隧道的研究,表明圍巖的溫度場(chǎng)分布以及由于圍巖凍脹對(duì)襯砌產(chǎn)生的凍脹力是影響隧道凍害的主要原因;本文以季凍區(qū)鶴大高速公路朝陽(yáng)隧道為依托工程,采用室內(nèi)試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)、理論分析以及數(shù)值模擬的方法來(lái)研究溫度場(chǎng)及凍脹力;通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)及室內(nèi)試驗(yàn)確定相關(guān)參數(shù),數(shù)值模擬分析朝陽(yáng)隧道圍巖溫度場(chǎng)的分布規(guī)律并為凍脹力的計(jì)算提供凍結(jié)深度參數(shù);采用彈性力學(xué)理論計(jì)算以及熱—結(jié)構(gòu)間接耦合數(shù)值模擬的方法對(duì)凍脹力的分布規(guī)律及影響因素進(jìn)行研究;通過(guò)對(duì)溫度場(chǎng)和凍脹力的研究,對(duì)隧道防凍害提供理論參考。主要結(jié)論如下:導(dǎo)熱系數(shù)隨著花崗片麻巖含水率的增大,先增大,達(dá)到飽和后再減小;天然含水狀態(tài)花崗片麻巖的導(dǎo)熱系數(shù)在...

【文章頁(yè)數(shù)】：85 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1防凍保溫層措施

第1章緒論凍保溫措施中也有相應(yīng)的措施，總結(jié)起來(lái)，主要有防把襯砌背后一定范圍內(nèi)圍巖中的水收集起來(lái)，再把水是把排水系統(tǒng)設(shè)置在仰拱圍巖下部非凍結(jié)圈內(nèi)，由于巖水系統(tǒng)發(fā)生凍結(jié)，順利將水排出，防止凍害的發(fā)生；用在較為寒冷的地區(qū)，其原理為，將排水溝通過(guò)主動(dòng)加水的暢通排出；防凍隔熱層見(jiàn)圖....

圖2.1朝陽(yáng)隧道進(jìn)口段地質(zhì)平面圖

條件隧道所在區(qū)域?yàn)閬喼逌囟葞Т箨懠撅L(fēng)氣候，冬長(zhǎng)夏短，冬季，其中冬季的積雪厚度大約為0.5m，在7至8月為汛期，較大，冬夏季的風(fēng)向較為混亂。汛期降水約1242.8mm，該氣溫度-43℃，最高約37℃，全年均溫5.2℃。地質(zhì)條件地貌隧道所處地區(qū)為長(zhǎng)白山西南麓支脈山區(qū)，....

圖2.2朝陽(yáng)隧道出口段地質(zhì)平面圖

圖2.2朝陽(yáng)隧道出口段地質(zhì)平面圖道穿過(guò)斷層較多，在隧道進(jìn)出口段斷層有F1、F2和F7斷隧道進(jìn)口段，F(xiàn)1斷層斜交隧道洞口部位，F(xiàn)2斷層斜近，兩條斷層傾向北西，傾角約50°左右。隧道進(jìn)口段受風(fēng)化強(qiáng)烈，巖體破碎。F7斷層位于隧道出口段附近，斜傾向北西，傾角較陡，受其....

圖2.3積水凍脹模型

第2章朝陽(yáng)隧道工程概況及季凍區(qū)隧道凍害機(jī)理分析量的研究成果，總結(jié)起來(lái)，主要分為以下三種學(xué)說(shuō)[56][57][58]：①積水凍②含水風(fēng)化層學(xué)說(shuō)；③凍結(jié)圈整體凍脹學(xué)說(shuō)2.3.1積水凍脹模型積水凍脹學(xué)說(shuō)認(rèn)為，隧道襯砌背后的圍巖由于施工等因素與襯砌之定的空間，如在混凝土的噴射施工....

本文編號(hào)：3953603