本文關(guān)鍵詞：基于熱工理論計算的高寒隧道保溫防凍技術(shù)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著西部大開發(fā)戰(zhàn)略的推進,越來越多的隧道在青藏高原等高海拔山區(qū)修建完成。高原地區(qū)氣候寒冷,隧道設(shè)計和施工中必須采取有效的防寒和保溫措施以抵御凍害。目前已建成的高寒隧道中,襯砌結(jié)冰、開裂、路面積冰等病害時有發(fā)生,這些病害影響隧道的正常運營使用,嚴(yán)重影響行車和行人安全。溫度對高寒凍土的影響非常明顯,高海拔山區(qū)的公路隧道,圍巖的溫度場會因隧道內(nèi)空氣的溫度的變化而產(chǎn)生很大影響。洞內(nèi)環(huán)境空氣溫度上升會使熱量傳向圍巖,導(dǎo)致圍巖融化深度增大,對隧道的運營安全產(chǎn)生不良影響。同時車流活塞風(fēng)也會引起洞內(nèi)外的溫度熱交換,對隧道縱向溫度場產(chǎn)生影響,從而影響縱向保溫層的布設(shè)長度。精準(zhǔn)的預(yù)測與分析隧道的溫度場規(guī)律,得出實際的隧道溫度場分布,對隧道設(shè)計中的防凍保溫設(shè)計非常重要。引起隧道凍害的原因是隧道圍巖和襯砌中存在負溫區(qū),只有對高寒隧道的溫度場分布規(guī)律有正確的了解,才能從根源上對高寒隧道進行更有效的防凍設(shè)計。本文以西藏拉丁拉山隧道工程為背景,依據(jù)現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)和數(shù)值模擬分析,總結(jié)出高寒隧道溫度場在圍巖縱向、徑向的分布規(guī)律。并根據(jù)所得規(guī)律總結(jié)出高寒隧道的防凍保溫措施。研究內(nèi)容主要包括:(1)通過搜集文獻,分析了溫度場研究成果、高寒隧道的凍脹機理以及國內(nèi)外典型高寒隧道的防治方案。(2)對現(xiàn)場實際監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析研究,總結(jié)出了隧道圍巖和洞內(nèi)環(huán)境溫度場的變化規(guī)律。(3)介紹了熱力學(xué)基本理論,并用數(shù)值模擬方法進行計算,研究了隧道開挖后未支護前隨暴露時間變化,圍巖溫度場的變化規(guī)律。(4)通過數(shù)值模擬,對保溫隔熱層在不同鋪設(shè)方式、不同厚度和不同導(dǎo)熱系數(shù)時的保溫效果進行對比分析,為保溫層的設(shè)計提供了理論依據(jù)。(5)本文的依托工程拉丁拉山隧道采取的防凍措施主要有襯砌內(nèi)表面貼保溫層、襯砌中砼添加纖維素纖維、設(shè)變形縫、中央排水溝保溫和電加熱等。除此之外,還提出了高寒隧道的綜合防凍保溫方案,包括防排水措施、保溫供熱措施和加強結(jié)構(gòu)襯砌結(jié)構(gòu)性能措施等。
【關(guān)鍵詞】：高寒隧道 溫度場 保溫隔熱層 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U457
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-19
• 1.1 研究背景10
• 1.2 研究目的與意義10-11
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-17
• 1.3.1 高寒隧道溫度場研究現(xiàn)狀11-14
• 1.3.2 高寒隧道凍脹機理國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3.3 高寒隧道防寒保溫技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-17
• 1.4 目前存在問題17-18
• 1.5 本文研究內(nèi)容及思路18-19
• 第二章 拉丁拉山隧道溫度場監(jiān)測和結(jié)果分析19-38
• 2.1 項目依托19-22
• 2.1.1 隧址區(qū)水文氣象19
• 2.1.2 隧址區(qū)地質(zhì)概況19-20
• 2.1.3 隧道圍巖支護參數(shù)20-21
• 2.1.4 隧道保溫措施21-22
• 2.2 隧道環(huán)境溫度監(jiān)測22-27
• 2.2.1 隧道溫度監(jiān)測方案22-23
• 2.2.2 隧道洞外大氣溫度實測數(shù)據(jù)分析23-24
• 2.2.3 隧道洞內(nèi)溫度實測分析24-27
• 2.3 隧道圍巖溫度監(jiān)測27-36
• 2.3.1 不同斷面圍巖溫度隨時間變化規(guī)律28-32
• 2.3.2 隧道溫度場徑向分析32-34
• 2.3.3 隧道溫度場縱向分析34-36
• 2.4 本章小結(jié)36-38
• 第三章 數(shù)值模擬隧道溫度場分布規(guī)律38-48
• 3.1 溫度場相關(guān)理論38-42
• 3.1.1 溫度場的分類38-39
• 3.1.2 熱傳遞基本形式39-40
• 3.1.3 兩類熱傳導(dǎo)方程40-41
• 3.1.4 焓模型41-42
• 3.1.5 伴有相變的溫度場計算控制方程42
• 3.2 物理參數(shù)的確定42-43
• 3.2.1 圍巖熱力學(xué)參數(shù)43
• 3.2.2 混凝土熱力學(xué)參數(shù)43
• 3.2.3 保溫材料43
• 3.3 圍巖徑向溫度場隨時間的變化43-47
• 3.3.1 模型的建立44
• 3.3.2 計算結(jié)果分析44-47
• 3.4 本章小結(jié)47-48
• 第四章 高寒隧道保溫材料對比分析48-61
• 4.1 保溫材料概述48-50
• 4.1.1 保溫材料的分類48
• 4.1.2 保溫材料的選擇48-50
• 4.2 保溫層參數(shù)對比研究50-58
• 4.2.1 不同鋪設(shè)方式的保溫性能對比51-53
• 4.2.2 不同導(dǎo)熱系數(shù)的保溫性能對比53-56
• 4.2.3 不同厚度保溫性能對比56-58
• 4.3 鋪設(shè)保溫層后圍巖溫度場變化58-60
• 4.3.1 建立模型58-59
• 4.3.2 計算分析59-60
• 4.4 本章小結(jié)60-61
• 第五章 高寒隧道防寒保溫措施研究61-70
• 5.1 高寒隧道凍害類型和成因61-62
• 5.1.1 凍害類型61-62
• 5.1.2 凍害成因62
• 5.2 高寒隧道防排水措施62-64
• 5.2.1 注漿止水63
• 5.2.2 表面封閉法63
• 5.2.3 鋪設(shè)防水材料63
• 5.2.4 排水系統(tǒng)的完善63-64
• 5.3 高寒隧道保溫供熱措施64-67
• 5.3.1 保溫措施64-67
• 5.3.2 供熱措施67
• 5.4 加強襯砌結(jié)構(gòu)性能67-68
• 5.5 本章小結(jié)68-70
• 第六章 結(jié)論與展望70-72
• 6.1 結(jié)論70-71
• 6.2 展望71-72
• 致謝72-73
• 參考文獻73-76
• 在學(xué)期間發(fā)表的論著及取得的科研成果76

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 高樹峰;長梁山隧道防排水設(shè)計與施工[J];世界隧道;2000年02期

2 張水;隧道防排水的處理[J];山西建筑;2000年02期

3 吳義;西灣隧道防排水設(shè)計與施工[J];施工技術(shù);2002年03期

4 耿新文,孫秀;隧道防排水施工質(zhì)量控制[J];山西交通科技;2003年S1期

5 胡新民;公路隧道防排水工程施工與質(zhì)量控制[J];筑路機械與施工機械化;2004年04期

6 梁淦波;天坪嶺隧道防排水設(shè)計[J];廣東公路交通;2004年04期

7 胡偉雄;公路隧道防排水的設(shè)計與施工[J];青海交通科技;2005年03期

8 嚴(yán)宗雪;宮成兵;;龍頭山隧道防排水技術(shù)[J];公路隧道;2005年02期

9 郝建崗;;隧道防排水施工工藝及其質(zhì)量控制[J];科學(xué)之友(學(xué)術(shù)版);2006年03期

10 王克金;;鐵路客運專線隧道防排水原則的探討[J];內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟;2006年12期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 梁淦波;李國安;羅火生;趙金銳;;蓮花山隧道的隧底防排水試驗研究[A];2001年全國公路隧道學(xué)術(shù)會議論文集[C];2001年

2 章翠華;;漳龍高速公路后祠隧道防排水設(shè)計與施工[A];2001年全國公路隧道學(xué)術(shù)會議論文集[C];2001年

3 李治國;;有關(guān)隧道防排水問題的探討[A];中國土木工程學(xué)會第十二屆年會暨隧道及地下工程分會第十四屆年會論文集[C];2006年

4 黃雙林;;青藏鐵路凍土隧道防排水技術(shù)探討[A];中國土木工程學(xué)會隧道與地下工程分會防排水專業(yè)委員會第十三屆學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2007年

5 王毅東;;深圳大梅沙隧道防排水施工[A];2001年全國公路隧道學(xué)術(shù)會議論文集[C];2001年

6 王光杰;;大洼隧道防排水設(shè)計與施工[A];全國城市公路學(xué)會第十四屆學(xué)術(shù)年會論文集[C];2005年

7 米志剛;;公路隧道防排水施工技術(shù)[A];中國土木工程學(xué)會隧道與地下工程分會防水排水專業(yè)委員會第十五屆學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2011年

8 王汝澄;;鐵路隧道防排水幾個有關(guān)問題的探討[A];中國土木工程學(xué)會隧道及地下工程學(xué)會第八屆年會論文集[C];1994年

9 羅興亮;魏敏茂;鄧曉海;;隧道防排水施工方法的研討[A];2001年全國公路隧道學(xué)術(shù)會議論文集[C];2001年

10 牟松;李建斌;;淺談廈門翔安海底隧道防排水施工技術(shù)[A];中國中鐵隧道集團2007年水底隧道專題技術(shù)交流大會論文集[C];2007年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 本報記者 高俊;隧道就是我的夢[N];中國鐵道建筑報;2005年

2 ;我國科技含量最高“隧道”[N];青島日報;2011年

3 本報記者 束洪福 通訊員 張揚;讓隧道在崇山峻嶺中延伸的科技創(chuàng)新強者[N];科技日報;2012年

4 張仁群;武廣客運專線昌山隧道通過防排水樣板段評估[N];人民鐵道;2007年

5 本報記者 王昌堯　通訊員 龐曙光;黨旗映紅巍巍祁連[N];中國鐵道建筑報;2011年

6 梁勇 裴廣鋒 池現(xiàn);湘江水畔鏖戰(zhàn)急[N];中國鐵道建筑報;2008年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 卓越;鉆爆法淺埋水下隧道防排水理論及應(yīng)用研究[D];北京交通大學(xué);2013年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 孫志朋;基于熱工理論計算的高寒隧道保溫防凍技術(shù)研究[D];重慶交通大學(xué);2016年

2 丁宇坤;防水型隧道防排水工程措施的研究[D];西南交通大學(xué);2006年

3 寧忠賢;高速公路隧道防排水技術(shù)研究[D];長安大學(xué);2007年

4 張高青;大運公路介休至霍州段靈石隧道采空區(qū)處理技術(shù)研究[D];長安大學(xué);2010年

5 鐘金先;巴朗山隧道涌突水災(zāi)害危險性研究[D];成都理工大學(xué);2010年

6 徐小濤;鄂拉山隧道保溫抗凍及防排水技術(shù)研究[D];重慶交通大學(xué);2013年

7 張小華;承德市公路隧道防排水問題研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2010年

8 張坤;重慶南山隧道對涂山湖跨線橋的影響研究及安全評估[D];重慶交通大學(xué);2015年

9 吳海峰;長沙營盤路隧道項目后評價研究[D];華南理工大學(xué);2013年

10 聶雷;通化至丹東高速公路大川隧道施工工藝研究[D];吉林大學(xué);2010年

  本文關(guān)鍵詞：基于熱工理論計算的高寒隧道保溫防凍技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：339890