【摘要】：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(wèn)題如:襯砌凍脹、開(kāi)裂、剝落、滲漏水等,這些凍害問(wèn)題會(huì)嚴(yán)重影響線路的正常運(yùn)行�；谏鲜鲈�,急需對(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)凍害隧道一大準(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(guò)程及結(jié)果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(guò)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(méi)有較全面的考慮防凍害措施。(2)通過(guò)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(guò)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(guò)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)模擬結(jié)論提出適合本工程的治理方案。確定在距離隧道口100m范圍內(nèi)鋪設(shè)5cm厚的保溫層,對(duì)其余有凍害發(fā)生部位鋪設(shè)3cm保溫層保溫層厚度,厚度可根據(jù)工程實(shí)際適當(dāng)增加;對(duì)于凍害發(fā)生較嚴(yán)重的部位,如部分積水冒冰的部位可以使用注漿的方式排水加固。
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：U457.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2517274