本文選題：寒區(qū)隧道　切入點(diǎn)：離壁式襯砌　出處：《長安大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：隨著國家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的深入，逐漸完善的交通路網(wǎng)規(guī)劃使得交通設(shè)施的建設(shè)越來越多的延伸至曾經(jīng)人跡罕至的高緯度、自然條件惡劣以及高海拔地區(qū)，因此需要在多年以及季節(jié)性凍土區(qū)域修建數(shù)量眾多的公路隧道。論文針對(duì)困擾寒區(qū)公路隧道的凍害問題，以某寒區(qū)隧道為依托工程，結(jié)合氣象和氣溫等條件，，采用理論分析及數(shù)值模擬等手段對(duì)隧道溫度場及采用離壁式襯砌保溫防寒結(jié)構(gòu)的效果進(jìn)行模擬，并對(duì)離壁式襯砌結(jié)構(gòu)隧道的保溫防凍設(shè)計(jì)進(jìn)行研究。論文得到主要結(jié)論如下： 1.通過隧址氣溫年變化函數(shù)對(duì)隧道溫度場進(jìn)行加載模擬，得到氣溫、圍巖熱交換以及洞內(nèi)空氣是控制隧道溫度場變化最為顯著地因素，控制隧道通風(fēng)溫度是解決隧道防凍問題的主要途徑。 2.對(duì)采用離壁式襯砌結(jié)構(gòu)的隧道溫度場進(jìn)行模擬，得到離壁式襯砌結(jié)構(gòu)可以有效減輕隧道的凍害，其主要表現(xiàn)為延遲溫度變化的作用時(shí)間。 3.采用Q系統(tǒng)圍巖分類法對(duì)圍巖類別進(jìn)行了劃分，對(duì)離壁式襯砌中采用錨噴襯砌及采用高性能噴射混凝土襯砌（HPC）進(jìn)行力學(xué)性能對(duì)比，得出后者較前者有減少存水空間、提高結(jié)構(gòu)的抗防凍能力，及有效的減少噴層背后空洞等優(yōu)點(diǎn)。 4.基于傳熱學(xué)理論，考慮隔熱效應(yīng)及邊界效應(yīng)對(duì)隧道保溫設(shè)防長度計(jì)算進(jìn)行修正，并采用等效厚度換元法，得到隧道的保溫層鋪設(shè)的經(jīng)濟(jì)厚度。 5.對(duì)離壁式襯砌結(jié)構(gòu)保溫防凍進(jìn)行設(shè)計(jì)，根據(jù)數(shù)值模擬結(jié)果設(shè)置了適宜的保溫層材料及最佳鋪設(shè)位置、最優(yōu)的密閉空氣層離壁距離。
[Abstract]:With the deepening of the construction of the national infrastructure , the gradual improvement of the traffic network planning has made the construction of the transportation facilities more and more extended to the high latitude , the natural conditions and the high altitude areas which have been very rare . The paper simulates the tunnel temperature field and the effect of using the off - wall lining thermal insulation and cold - proof structure by means of theoretical analysis and numerical simulation . The main conclusions are as follows :

1 . The temperature field of tunnel is simulated by the annual variation function of tunnel temperature . The temperature , the heat exchange of surrounding rock and the air inside the tunnel are the most significant factors to control the temperature field change of tunnel . The control tunnel ventilation temperature is the main way to solve the problem of tunnel freezing .

2 . The tunnel temperature field is simulated by using the isolated lining structure , which can effectively reduce the frost damage of the tunnel , which mainly shows the action time of the change of the delay temperature .

3 . The classification of surrounding rock is classified by Q - system surrounding rock classification method , and the mechanical properties of anchor - shotcrete lining and high - performance shotcrete lining ( HPC ) are compared in the isolated lining . The former has the advantages of reducing the water storage space , improving the anti - freezing capacity of the structure , and effectively reducing the cavity behind the spray layer .

4 . Based on the heat transfer theory , the thermal insulation effect and the boundary effect are considered to correct the tunnel insulation length calculation , and the equivalent thickness exchange method is adopted to obtain the economic thickness of the insulation layer of the tunnel .

5 . The insulation and anti - freezing of the isolated lining structure is designed , and the suitable insulation material and the best laying position are set according to the numerical simulation results , and the optimal distance between the air layer and the wall is optimal .

【學(xué)位授予單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：U451.4;U452

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1723025