雞鳴驛隧道溫度場(chǎng)分布規(guī)律及其凍脹影響因素分析.pdf

1、內(nèi)蒙古大準(zhǔn)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(huì)嚴(yán)重影響線路的正常運(yùn)行?；谏鲜鲈颍毙鑼?duì)隧道的溫度場(chǎng)分布規(guī)律及凍脹影響因素進(jìn)行分析。本文依托典型的寒區(qū)凍害隧道—大準(zhǔn)鐵路雞鳴驛隧道，在查清隧址區(qū)的氣象水文、地質(zhì)條件、工程特點(diǎn)以及隧道凍害特征和分布的前提下，使用測(cè)溫元件對(duì)隧道部分?jǐn)嗝娴臏囟冗M(jìn)行監(jiān)測(cè)，分析實(shí)測(cè)溫度數(shù)據(jù)的分布規(guī)律;使用擬合方法研究隧道溫度場(chǎng)分布特征;利用ANSYS軟件模擬分析

2、隧道部分?jǐn)嗝娴臏囟葓?chǎng)在各種工況下的分布特征和變化規(guī)律;結(jié)合雞鳴驛隧道的地質(zhì)條件、工程特點(diǎn)及溫度場(chǎng)分布規(guī)律計(jì)算分析隧道凍脹力大小，由計(jì)算過程定量分析影響隧道的凍脹因素;根據(jù)本工程凍害的實(shí)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(duì)隧道地質(zhì)條件、氣象水文、工程特點(diǎn)的調(diào)查以結(jié)合隧道凍害特點(diǎn)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(shí)間較長(zhǎng)且沒有較全面的考慮防凍害措施。
　　(

3、2)通過對(duì)隧道不同斷面和深度進(jìn)行溫度監(jiān)測(cè)，分析研究實(shí)測(cè)溫度的分布規(guī)律;用數(shù)學(xué)擬合的方法分析隧道溫度在時(shí)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(chǎng)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(yuǎn)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(chǎng)分布規(guī)律。
　　(3)利用ANSYS有限元軟件對(duì)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(jìn)行了溫度場(chǎng)的模擬，并結(jié)合實(shí)測(cè)溫度數(shù)據(jù)，分析隧道斷面在各種工況下溫度場(chǎng)的分布規(guī)律變化，為隧道治理提供依據(jù);
　　(4)結(jié)合隧道溫度場(chǎng)分布規(guī)律和工程特點(diǎn)，分別計(jì)算雞鳴驛1號(hào)巖質(zhì)圍巖隧道和雞鳴驛2號(hào)土質(zhì)圍巖隧道的凍脹力大小分析影響凍脹因素，通過計(jì)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(jì)算及分析結(jié)論可為消減凍脹、減輕凍害提供理論支撐。
　　(5)結(jié)合雞鳴驛隧道工程特點(diǎn)、凍害類型和隧道溫度場(chǎng)模