高黎貢山公路隧道溫度應力耦合分析.pdf

1、高地溫、高地應力、復雜的地質環(huán)境以及惡劣的氣候條件等一直是偏遠地區(qū)隧道工程建設的重點和難點問題，特別是近年來基礎建設向偏遠地區(qū)的迅猛發(fā)展使我們不得不正視這些問題，采取正確的方法解決這些問題已經(jīng)迫在眉睫。
　　高黎貢山獨龍江公路隧道地處高海拔寒冷地區(qū)，不僅僅有復雜的地質條件和惡劣的氣候條件，而且隧道總長達到6680m，最大埋深約為990m，屬于大長深埋隧道。高地溫和高地應力是隧道設計和施工的重點問題，因此本文以高黎貢山獨龍江公路隧道

2、工程為背景，分析了隧道的初始溫度場、初始應力場以及隧道開挖過程中的溫度應力耦合作用對隧道圍巖的影響。
　?、俦疚膶λ淼缊龅剡M行初始溫度場分析，得到了隧道場地初始溫度場的分布，結果表明隧道場地的變溫帶埋深在30m左右，隧道進口端樁號K0+270到K0+341之間和出口端樁號K6+843到K6+950之間的隧道區(qū)域屬于變溫帶范圍內。隧道開挖之前，隧道沿線的溫度最大可達18.93℃，最低可達-4.63℃。
　?、诒疚牟捎矛F(xiàn)場試驗和

3、數(shù)值模擬的方法對隧道場地進行了地應力分析，其中采用現(xiàn)場空心包體應力解除法和聲發(fā)射法測量了隧道樁號K1+585和樁號K6+003的地應力，采用 Ansys軟件分析得到了隧道場地的自重應力場分布，對比結果可知隧道場地大部分區(qū)域的水平方向的地應力比豎直方向的地應力大，且構造應力在地應力中占有很大的比重。
　　③本文以隧道場地溫度場、應力場分析的結果作為邊界條件對隧道開挖過程中的溫度應力耦合場進行了分析，從耦合分析結果可以看出：隧道開挖后

4、冷空氣對隧道圍巖溫度、應力的橫向影響主要表現(xiàn)在距離隧道一倍斷面尺寸范圍內，在這段范圍內隧道圍巖溫度、應力變化最為明顯并且呈現(xiàn)出較強的非線性，距離隧道2-3倍隧道尺寸范圍以外的圍巖溫度、應力基本收斂到圍巖的初始溫度和初始應力；從縱向影響來看，隧道沿線中部圍巖的溫度、應力受到冷空氣的影響最大，向兩端逐漸減小，對隧道圍巖的溫度最大影響超過13.5℃，對隧道圍巖最小主應力、中間主應力、最大主應力最大影響分別為3.30MPa、4.09MPa、1.