布侖口引水隧洞圍巖及襯砌結(jié)構(gòu)溫度分布與受力特性分析.pdf

1、正在施工中的布侖口—公格爾水電站引水隧洞，鉆孔內(nèi)最高溫度達到82℃，高地溫問題十分突出，且施工過程中降溫十分困難，隧洞通風后，洞內(nèi)溫度仍高達60多度，給施工帶來了極大的影響。該工程中的高地溫對施工方法、施工環(huán)境、造價、工程襯砌結(jié)構(gòu)的形式及耐久性都有較大影響。本文正是基于高溫對該引水隧洞圍巖及襯砌結(jié)構(gòu)受力影響而展開的，擬采用解析方法進行研究，主要成果如下:
　　(1)針對布侖口引水隧洞存在的高溫情況，對施工期圍巖內(nèi)的非穩(wěn)態(tài)溫度分布進

2、行了分析，得到圍巖溫度隨通風時間的動態(tài)變化規(guī)律，并對圍巖溫度場的各影響因素對降溫效果的影響進行詳細分析，主要包括風與圍巖間對流換熱系數(shù)、圍巖導熱系數(shù)、通風溫度等。
　　(2)分析了變溫引起圍巖的溫度應力，最大環(huán)向溫度應力約為1.4MPa;分析溫度場與應力場共同作用下圍巖的應力特性，得出本深埋工程中施工期圍巖的受力以壓應力為主，環(huán)向最大壓應力約為10.5MPa。
　　(3)分析了運行期襯砌結(jié)構(gòu)與圍巖的溫度分布表達式，著重分析水

3、與混凝土的對流換熱系數(shù)、混凝土與圍巖導熱系數(shù)等因素對襯砌溫度分布規(guī)律的影響。換熱系數(shù)由110W/(m2·k)增加到500W/(m2·k)時，襯砌內(nèi)外壁的溫度差增加約6％，混凝土與圍巖導熱系數(shù)的比值越小，引起襯砌內(nèi)外壁溫度差越大。
　　(4)分析了運行期變溫引起襯砌溫度應力表達式，詳細分析了混凝土線膨脹系數(shù)、襯砌混凝土初始溫度等因素對溫度應力的影響，得出混凝土初始溫度對襯砌的溫度應力分布有較大影響，混凝土初始溫度由10℃增加到30℃