為揭示寒區(qū)隧道局部存水凍脹作用機(jī)制并提出有效的襯砌結(jié)構(gòu)安全評價方法,設(shè)計了三維地質(zhì)力學(xué)模型試驗,通過設(shè)置3種積水范圍凍脹試驗工況,觀測凍脹過程中裂縫開展和襯砌結(jié)構(gòu)受力等情況;改進(jìn)了局部存水凍脹數(shù)值計算方法,建立了基于巖體力學(xué)法并耦合凍脹力和圍巖荷載的凍脹數(shù)值模型,對比了不同存水位置、不同局部存水厚度和不同存水范圍下隧道凍脹力和結(jié)構(gòu)內(nèi)力的變化規(guī)律,進(jìn)一步揭示了局部存水凍脹對隧道受力的影響機(jī)制,評判了襯砌結(jié)構(gòu)的安全性。分析結(jié)果表明:局部存水凍脹具有顯著的區(qū)域性特征,襯砌凍脹開裂發(fā)生在局部存水與非存水交界處,凍脹力大小取決于交界處凍脹產(chǎn)生的應(yīng)力集中效應(yīng),襯砌裂縫多為縱、斜向裂縫;襯砌局部存水凍脹最不利位置由優(yōu)到劣依次為拱腳、邊墻、仰拱、拱腰和拱頂,襯砌受力隨局部存水厚度的增大而增大,局部存水范圍的增大有利于襯砌受力均勻化;不同部位局部存水凍脹條件下襯砌結(jié)構(gòu)容許壓應(yīng)力比均小于1,滿足抗壓檢算要求;拱頂、拱腰和仰拱容許拉應(yīng)力比均大于1,不滿足抗拉檢算要求,實際工程應(yīng)針對上述部位采取適當(dāng)?shù)姆纼雒洿胧┯枰蕴幹?揭示的隧道局部存水凍脹作用機(jī)制和建立的襯砌結(jié)構(gòu)安全性評價方法為寒區(qū)隧道凍害防治提供了一定理... 

【文章頁數(shù)】：11 頁

【文章目錄】：
0 引 言
1 工程概況
2 局部存水凍脹作用機(jī)制
    2.1 模型試驗相似比及相似材料
        2.1.1 模型相似比
        2.1.2 模型相似材料
    2.2 局部凍脹模型試驗
        2.2.1 模型試驗箱設(shè)置
        2.2.2 襯砌設(shè)置和土層填筑
        2.2.3 水囊設(shè)置
        2.2.4 監(jiān)測點設(shè)置
    2.3 局部存水凍脹作用機(jī)制
3 局部存水凍脹隧道安全評價
    3.1 局部存水凍脹計算方法
    3.2 局部存水凍脹隧道結(jié)構(gòu)安全評價
4 結(jié) 語


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]寒區(qū)非圓形隧道凍脹力的解析解[J]. 李巖松,陳壽根.  力學(xué)學(xué)報. 2020(01)
[2]多年凍土區(qū)隧道傳熱模型及溫度場分布規(guī)律[J]. 韓躍杰,富志鵬,李博融.  中國公路學(xué)報. 2019(07)
[3]在役隧道襯砌滲漏水引排技術(shù)[J]. 王亞瓊,張雷,王志豐,孫鐵軍.  現(xiàn)代隧道技術(shù). 2019(02)
[4]公路隧道襯砌背后空洞積水凍脹的力學(xué)簡化模型研究及誤差分析[J]. 王亞偉,鄭佳艷.  隧道建設(shè)(中英文). 2018(S1)
[5]寒區(qū)隧道凍脹效應(yīng)測試與分析[J]. 張玉偉,賴金星,邱軍領(lǐng),謝永利.  交通運輸工程學(xué)報. 2018(03)
[6]基于溫度場時空分布特征的寒區(qū)隧道凍脹模型[J]. 張玉偉,謝永利,李又云,賴金星.  巖土力學(xué). 2018(05)
[7]季節(jié)性凍土區(qū)隧道保溫層御寒保溫技術(shù)研究[J]. 袁金秀,王道遠(yuǎn),馬海龍.  鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計. 2018(08)
[8]寒區(qū)公路隧道凍脹力荷載的分布形式和簡化計算方法[J]. 黃繼輝,夏才初,韓常領(lǐng),李志厚.  現(xiàn)代隧道技術(shù). 2016(05)
[9]多年凍土區(qū)公路隧道融化圈計算方法[J]. 姚紅志,張曉旭,董長松.  交通運輸工程學(xué)報. 2016(04)
[10]多年凍土區(qū)公路病害模糊專家預(yù)測方法[J]. 汪雙杰,熊麗,張馳,穆柯,金龍.  交通運輸工程學(xué)報. 2016(04)

碩士論文
[1]寒區(qū)隧道凍害防治技術(shù)研究[D]. 葉秀璽.長安大學(xué) 2010
[2]新疆天山地區(qū)高速公路隧道防凍技術(shù)研究[D]. 吳楚鋼.重慶交通大學(xué) 2010
[3]寒區(qū)公路隧道溫度場特征研究[D]. 王余富.長安大學(xué) 2006
[4]寒區(qū)特長公路隧道抗防凍對策研究[D]. 孫文昊.西南交通大學(xué) 2005
[5]隧道凍害防治技術(shù)的研究[D]. 陳建勛.長安大學(xué) 2004



本文編號：3656710