發(fā)布時間：2018-05-11 08:49

  本文選題：隧道 + 裂隙巖體��； 參考：《西南交通大學(xué)》2014年博士論文

【摘要】：目前,對于高海拔寒區(qū)隧道的防凍設(shè)計仍沒有一種明確的計算方法,設(shè)計人員大多依據(jù)已有的工程經(jīng)驗進行取值,經(jīng)常出現(xiàn)因防凍措施設(shè)計不足影響隧道運營安全,或是設(shè)計過度造成浪費的情況。同時,對于凍脹作用下襯砌結(jié)構(gòu)安全性評價也缺乏理論依據(jù)和計算方法,幾乎只能在隧道建成后通過觀察襯砌變形破壞來評價凍脹作用下隧道結(jié)構(gòu)安全性。隨著我國西部交通建設(shè)的快速發(fā)展,未來西部山區(qū)中必將建設(shè)大量的高海拔寒區(qū)隧道,寒區(qū)隧道防凍設(shè)計參數(shù)計算和隧道結(jié)構(gòu)安全性評價方法必然會成為建設(shè)中急需解決的問題。本文依托巴朗山隧道工程的建設(shè),對高海拔寒區(qū)隧道溫度場分布特征、隧道防凍設(shè)計方法和凍脹作用下隧道襯砌結(jié)構(gòu)安全性評價展開了研究。根據(jù)隧道通風(fēng)影響下外界低溫環(huán)境對隧道溫度場的影響方式,提出了一種通過流體—熱耦合模型計算隧道洞內(nèi)氣溫分布特征及通風(fēng)影響下的圍巖溫度場計算方法。設(shè)計了一種通風(fēng)條件下隧道氣溫分布特征室內(nèi)模型試驗,采用流體—熱耦合模型對模型試驗中的不同工況進行了數(shù)值模擬分析,根據(jù)模型試驗結(jié)果驗證了簡單邊界條件下流體—熱耦合模型的計算結(jié)果。在巴朗山隧道現(xiàn)場進行氣溫實測工作,得到了巴朗山隧道施工階段氣溫分布特征。建立施工條件下的流體—熱耦合數(shù)值模型,并與現(xiàn)場實測結(jié)果進行對比驗證。根據(jù)裂隙巖體的滲流特性,提出了一種分別考慮一般裂隙巖體和破碎裂隙巖體的改進的滲流計算方法和滲流影響下的圍巖溫度場計算方法。通過調(diào)查巴朗山隧道隧址區(qū)巖體裂隙發(fā)育特征和水文地質(zhì)條件,了解了巖體裂隙發(fā)育特征和地下水補給情況,并以此對巴朗山隧道裂隙巖體隧道滲流場和滲流影響下的巴朗山初始巖溫場進行了計算。根據(jù)通風(fēng)和滲流影響下隧道圍巖溫度場計算方法,提出了一種考慮通風(fēng)—滲流耦合的寒區(qū)隧道溫度場計算模型,并實現(xiàn)了這種模型中的多種軟件的聯(lián)合求解。采用這種模型和計算方法對巴朗山隧道的圍巖溫度場進行了數(shù)值分析得到了通風(fēng)—滲流影響下巴朗山隧道圍巖溫度場分布特征,并根據(jù)圍巖溫度場分布特征得到了巴朗山隧道的防凍措施設(shè)防長度為930m�？紤]寒區(qū)隧道中圍巖巖溫分布特征和地下水滲流影響方式,初步提出一種寒區(qū)隧道通風(fēng)—滲流影響下的隧道洞內(nèi)氣溫估算公式,并采用該公式對巴朗山隧道防凍設(shè)防長度進行了估算。對現(xiàn)有的隧道凍脹模型及凍脹荷載分布特征計算方法進行了討論,設(shè)計了一種考慮裂隙巖體滲流條件的隧道襯砌凍脹特征室內(nèi)模型試驗,根據(jù)模型試驗結(jié)果不同的凍脹荷載計算方法進行了驗證,確定出寒區(qū)隧道中凍脹荷載的分布形式�；谒淼酪r砌的應(yīng)力或收斂變形,提出了一種凍脹作用下隧道襯砌結(jié)構(gòu)安全性評價方法,通過巴朗山隧道凍脹安全性現(xiàn)場監(jiān)測,采用該方法對巴朗山隧道凍脹作用下的結(jié)構(gòu)安全性進行了評價,得到了巴朗山隧道襯砌凍脹安全系數(shù)為2.67,滿足工程要求。
[Abstract]:This paper presents a method for calculating the temperature field of tunnel under the influence of ventilation and seepage .

【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：U452

【參考文獻】

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本文編號：1873281