高海拔凍土隧道施工圍巖溫度場(chǎng)數(shù)值分析.pdf

1、該論文以青藏鐵路昆侖山隧道為背景,針對(duì)該隧道海拔高、高寒區(qū)的自然環(huán)境、多年凍土的不良地質(zhì)條件,分析隧道施工對(duì)圍巖溫度場(chǎng)的擾動(dòng)規(guī)律.凍土隧道施工中,開(kāi)挖、初襯、保溫層和二襯等作業(yè),產(chǎn)生的施工熱量及洞內(nèi)外空氣的熱交換,將影響凍土圍巖原始地溫場(chǎng).這種地溫場(chǎng)的擾動(dòng),破壞了凍土地層的熱力學(xué)平衡,使其凍土的熱物理力學(xué)性能發(fā)生改變,其中包括凍土的融沉性、凍土回凍過(guò)程的膨脹性以及隧道的穩(wěn)定性等工程力學(xué)性能.因此,保護(hù)凍土、減少施工對(duì)凍土原始地溫場(chǎng)的擾動(dòng)

2、是凍土隧道施工的重要控制因素之一.根據(jù)高海拔、高寒區(qū)、凍土隧道特征,建立圍巖導(dǎo)熱控制微分方程,應(yīng)用ANSYS5.7大型有限元計(jì)算軟件,對(duì)施工各工序中圍巖溫度場(chǎng)進(jìn)行模擬,找出施工各工序?qū)鷰r原始地溫場(chǎng)擾動(dòng)的規(guī)律;著重分析了毛洞暴露時(shí)間、混凝土水化熱對(duì)凍土圍巖地溫場(chǎng)的影響;也分析研究了洞內(nèi)初始?xì)鉁嘏c原始地溫對(duì)隧道圍巖地溫場(chǎng)的影響,以及隔熱保溫層對(duì)保護(hù)凍土的貢獻(xiàn);同時(shí),針對(duì)不同融化圈深度,對(duì)其毛洞階段與初襯階段進(jìn)行了洞室穩(wěn)定性分析.據(jù)此檢算隧