寒區(qū)隧道支護(hù)設(shè)計(jì)理論研究初探.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展及西部大開發(fā)政策的落實(shí)，交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)特別是路網(wǎng)完善的需求在不斷增加，大量寒區(qū)隧道的修建是不可避免的。如何在寒區(qū)隧道的建設(shè)中采取行之有效的措施，避免或減輕凍害的發(fā)生是急需解決的問題。 凍脹力是寒區(qū)隧道凍害發(fā)生的主要原因，在寒區(qū)隧道的研究中，最關(guān)鍵的問題是研究凍脹力的發(fā)生、發(fā)展以及怎樣預(yù)防或消減凍脹力使其對工程的影響達(dá)到最低限度。 本文推導(dǎo)了寒區(qū)隧道圍巖凍脹力的理論計(jì)算公式，分析了襯砌支護(hù)凍脹破壞機(jī)

2、理；根據(jù)凍脹力彈性力學(xué)計(jì)算方法，對不同凍結(jié)圈厚度、不同凍脹率情況下的隧道凍脹力進(jìn)行計(jì)算和分析，得出不同情況下的凍脹力——變形特征曲線和凍脹力變化規(guī)律；根據(jù)凍脹力彈塑性力學(xué)計(jì)算方法，利用有限元計(jì)算軟件建立了平面應(yīng)變問題的有限元模型，實(shí)現(xiàn)了不同外界溫度條件下凍脹力大小的有限元計(jì)算，并找出隧道內(nèi)凍脹力的分布規(guī)律和最大凍脹力的發(fā)生位置；建立了寒區(qū)隧道空氣與圍巖對流換熱和圍巖熱傳導(dǎo)耦合的數(shù)學(xué)模型，并進(jìn)行了有限元分析；通過大量的工程實(shí)例的分析，設(shè)計(jì)