雞鳴驛隧道溫度場分布規(guī)律及其凍脹影響因素分析.pdf

1、內蒙古大準鐵路沿線許多隧道均出現(xiàn)了較多的凍害問題如:襯砌凍脹、開裂、剝落、滲漏水等，這些凍害問題會嚴重影響線路的正常運行?；谏鲜鲈?，急需對隧道的溫度場分布規(guī)律及凍脹影響因素進行分析。本文依托典型的寒區(qū)凍害隧道—大準鐵路雞鳴驛隧道，在查清隧址區(qū)的氣象水文、地質條件、工程特點以及隧道凍害特征和分布的前提下，使用測溫元件對隧道部分斷面的溫度進行監(jiān)測，分析實測溫度數據的分布規(guī)律;使用擬合方法研究隧道溫度場分布特征;利用ANSYS軟件模擬分析

2、隧道部分斷面的溫度場在各種工況下的分布特征和變化規(guī)律;結合雞鳴驛隧道的地質條件、工程特點及溫度場分布規(guī)律計算分析隧道凍脹力大小，由計算過程定量分析影響隧道的凍脹因素;根據本工程凍害的實際情況提出適用的凍害治理措施。主要完成了以下工作:
　　(1)通過對隧道地質條件、氣象水文、工程特點的調查以結合隧道凍害特點和分布，定性分析隧道凍脹凍害發(fā)生的主要因素的是“低溫”和“水”加之本身使用時間較長且沒有較全面的考慮防凍害措施。
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3、2)通過對隧道不同斷面和深度進行溫度監(jiān)測，分析研究實測溫度的分布規(guī)律;用數學擬合的方法分析隧道溫度在時間和空間上的變化規(guī)律，并研究溫度擬合在分析隧道溫度場規(guī)律上的可行性。通過分析可以得出在寒冷冬季距離隧道口越遠的位置，平均溫度越低，距離隧道襯砌表面徑向深度越深的位置，平均溫度越高，溫度振幅越低;溫度擬合能快速有效分析隧道溫度場分布規(guī)律。
　　(3)利用ANSYS有限元軟件對隧道斷面4天在然工況下和斷面1在天然工況下和不同保溫層厚度

4、工況下進行了溫度場的模擬，并結合實測溫度數據，分析隧道斷面在各種工況下溫度場的分布規(guī)律變化，為隧道治理提供依據;
　　(4)結合隧道溫度場分布規(guī)律和工程特點，分別計算雞鳴驛1號巖質圍巖隧道和雞鳴驛2號土質圍巖隧道的凍脹力大小分析影響凍脹因素，通過計算和分析，可以得出影響圍巖凍脹的主要因素是水、低溫、圍巖條件和襯砌條件，計算及分析結論可為消減凍脹、減輕凍害提供理論支撐。
　　(5)結合雞鳴驛隧道工程特點、凍害類型和隧道溫度場模