寒区冻融隧道二衬横向渐近偏转演化及力学性态研究

寒区冻融隧道二衬横向渐近偏转演化及力学性态研究

论文摘要

寒区季节性冻融导致围岩破碎层和松动圈的应力应变空间重构,为描述冻融影响下隧道二衬沿断面横向偏转的渐近演化,以吉林老爷岭寒区隧道入口和中段两个代表性断面的拱腰、拱墙390 d现场倾角变形数据为基础,结合衬砌开裂及偏转力学性态特征,应用数值模拟试验,综合分析正温、负温、冻季、融季4时期衬砌渐近性偏转、围岩破碎层及松动圈演化、衬砌应力应变特征等关键问题。研究表明:隧道入口段偏转随季寒交替变化显著,左拱墙和左拱腰测点倾角变化分别呈"倒V"及"下凹"状,偏转在融季响应滞后,在冻季响应超前,在冻融期则有"突变"趋势;而隧道中段受到的影响总体比入口处小,右拱腰在冻季、正温期有不同程度的波动偏转,左拱腰倾角则呈现"上凹"变化,其在融季有滞后偏转现象;计算松动圈直径满足冻融期>负温期>正温期,且隧道入口>隧道中段,通过数值模拟得到塑性区轮廓>计算松动圈,可见在衬砌冻融期的伤害比在其他时期更显著,应防范冻融期温度变化带来的衬砌偏转风险。

论文目录

  • 0 引言
  • 1 工程概况
  •   1.1 老爷岭隧道
  •   1.2 衬砌无线传感网络布设
  •   1.3 温度监测
  • 2 二衬受力计算模型
  •   2.1 二衬结构承载机理
  •   2.2 二衬开裂及偏转分析
  • 3 二衬偏转监测数据分析
  •   3.1 隧道入口断面数据分析
  •   3.2 隧道中段断面数据分析
  • 4 偏转效应分析
  •   4.1 模型建立
  •   4.2 衬砌及围岩松动圈
  •   4.3 衬砌应力
  • 5 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 黄宏伟,陈佳耀,张东明

    关键词: 寒区,隧道,冻胀力,松动圈,数值模拟

    来源: 岩土工程学报 2019年11期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 公路与水路运输

    单位: 同济大学地下建筑与工程系,同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室

    基金: 吉林省交通运输科技计划项目(2015,1,18),国家自然科学基金项目(51278381),科技部创新人才推进计划重点领域创新团队(2016RA4059)

    分类号: U451.4

    页码: 2126-2132

    总页数: 7

    文件大小: 1109K

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