吉圖琿高鐵東興隧道凍害防治技術(shù)研究.pdf

1、隨著西部大開發(fā)和振興東北老工業(yè)基地等國家政策的實(shí)施，大量寒區(qū)隧道正在東北及西部地區(qū)興建。與一般隧道相比，寒區(qū)隧道會(huì)面臨更多更復(fù)雜的技術(shù)難題，這其中首當(dāng)其沖的就是凍害防治問題。國內(nèi)外多座寒區(qū)隧道均遭受不同程度的凍害，嚴(yán)重影響隧道的正常使用功能，進(jìn)而危害行車安全。因此，在寒區(qū)隧道建設(shè)中如何采取行之有效的措施，規(guī)避或減少凍害的發(fā)生，提高隧道的使用壽命，是目前隧道工程界亟待解決的問題，開展寒區(qū)隧道溫度場與保溫防寒技術(shù)研究具有重大的工程實(shí)際意義和

2、廣闊的應(yīng)用前景。本文以正在建設(shè)的吉圖琿高鐵東興隧道為研究對象，通過現(xiàn)場監(jiān)測和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，開展寒區(qū)隧道凍害防治的研究。主要的研究內(nèi)容如下：
　　首先，結(jié)合東興隧道的特殊的工程地質(zhì)條件，分析了原有保溫防寒措施的不足，提出了改良的保溫防寒措施。將隧道的一個(gè)10m長的區(qū)段作為試驗(yàn)段，改變隧道原有保溫措施的構(gòu)造，對比研究改良方案的保溫防寒措施相對于原方案的有效性。
　　接著，試驗(yàn)段中設(shè)置兩個(gè)監(jiān)測斷面，每個(gè)斷面在襯砌和圍巖中埋

3、設(shè)若干個(gè)溫度傳感器和土壓力盒。在試驗(yàn)段附近設(shè)置兩個(gè)相同的監(jiān)測斷面作為對照，通過對現(xiàn)場測試的溫度場數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，揭示洞外氣溫、隧道內(nèi)氣溫、襯砌及圍巖內(nèi)部溫度和可能出現(xiàn)的圍巖凍脹力的變化規(guī)律。監(jiān)測周期從2013年11月至次年5月，基本涵蓋了東興隧道初凍期→深凍期→春融期→正常期整個(gè)凍融循環(huán)過程。
　　隨后，建立東興隧道溫度場的瞬態(tài)有限元分析模型，并根據(jù)測得的隧道內(nèi)的環(huán)境溫度，將其作為溫度荷載施加到隧道二次襯砌表面，計(jì)算隧道的單日溫度場