高黎貢山公路隧道溫度應(yīng)力耦合分析.pdf

1、高地溫、高地應(yīng)力、復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境以及惡劣的氣候條件等一直是偏遠(yuǎn)地區(qū)隧道工程建設(shè)的重點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題，特別是近年來(lái)基礎(chǔ)建設(shè)向偏遠(yuǎn)地區(qū)的迅猛發(fā)展使我們不得不正視這些問(wèn)題，采取正確的方法解決這些問(wèn)題已經(jīng)迫在眉睫。
　　高黎貢山獨(dú)龍江公路隧道地處高海拔寒冷地區(qū)，不僅僅有復(fù)雜的地質(zhì)條件和惡劣的氣候條件，而且隧道總長(zhǎng)達(dá)到6680m，最大埋深約為990m，屬于大長(zhǎng)深埋隧道。高地溫和高地應(yīng)力是隧道設(shè)計(jì)和施工的重點(diǎn)問(wèn)題，因此本文以高黎貢山獨(dú)龍江公路隧道

2、工程為背景，分析了隧道的初始溫度場(chǎng)、初始應(yīng)力場(chǎng)以及隧道開(kāi)挖過(guò)程中的溫度應(yīng)力耦合作用對(duì)隧道圍巖的影響。
　?、俦疚膶?duì)隧道場(chǎng)地進(jìn)行初始溫度場(chǎng)分析，得到了隧道場(chǎng)地初始溫度場(chǎng)的分布，結(jié)果表明隧道場(chǎng)地的變溫帶埋深在30m左右，隧道進(jìn)口端樁號(hào)K0+270到K0+341之間和出口端樁號(hào)K6+843到K6+950之間的隧道區(qū)域?qū)儆谧儨貛Х秶鷥?nèi)。隧道開(kāi)挖之前，隧道沿線的溫度最大可達(dá)18.93℃，最低可達(dá)-4.63℃。
　?、诒疚牟捎矛F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和

3、數(shù)值模擬的方法對(duì)隧道場(chǎng)地進(jìn)行了地應(yīng)力分析，其中采用現(xiàn)場(chǎng)空心包體應(yīng)力解除法和聲發(fā)射法測(cè)量了隧道樁號(hào)K1+585和樁號(hào)K6+003的地應(yīng)力，采用 Ansys軟件分析得到了隧道場(chǎng)地的自重應(yīng)力場(chǎng)分布，對(duì)比結(jié)果可知隧道場(chǎng)地大部分區(qū)域的水平方向的地應(yīng)力比豎直方向的地應(yīng)力大，且構(gòu)造應(yīng)力在地應(yīng)力中占有很大的比重。
　?、郾疚囊运淼缊?chǎng)地溫度場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)分析的結(jié)果作為邊界條件對(duì)隧道開(kāi)挖過(guò)程中的溫度應(yīng)力耦合場(chǎng)進(jìn)行了分析，從耦合分析結(jié)果可以看出：隧道開(kāi)挖后

4、冷空氣對(duì)隧道圍巖溫度、應(yīng)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(nèi)，在這段范圍內(nèi)隧道圍巖溫度、應(yīng)力變化最為明顯并且呈現(xiàn)出較強(qiáng)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(yīng)力基本收斂到圍巖的初始溫度和初始應(yīng)力；從縱向影響來(lái)看，隧道沿線中部圍巖的溫度、應(yīng)力受到冷空氣的影響最大，向兩端逐漸減小，對(duì)隧道圍巖的溫度最大影響超過(guò)13.5℃，對(duì)隧道圍巖最小主應(yīng)力、中間主應(yīng)力、最大主應(yīng)力最大影響分別為3.30MPa、4.09MPa、1.