浅谈寒区隧道支护设计理论研究初探

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1、西安科技大学硕士学位论文寒区隧道支护设计理论研究初探姓名：刘新军申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：杨更社20060418论文题目：寒区隧道支护设计理论研究初探+专韭：岩土王稷硕士生：刘新军(签名)指导教师：杨更社(签名)摘要随蘑我国级滂建设的发展及西部太开发政策的落实，交通基础设施建设特剐是路网完善的焉求在不断增加，大量寒区隧道的修建是不可避免的。如何在寒区隧道的建设中采取行之有效的措施，避免或减轻冻害的发生是急需解决的问题。冻胀力是寒区隧道冻害发生的主要原因，在寒区隧道的研究中，最关键的问题是研究冻胀力的发生、发展以及怎样预防或消减冻胀力使其对工程的影响达到最低限度。本文推导

2、了寒隧隧道围岩冻胀力的理论计算公式，分析了衬砌支护冻胀破坏机理；根掘冻胀力弹性力学计簿方法，对不同冻结圈厚度、不同冻胀率情况下的隧道冻胀力进行计算茸Ⅱ分祈，得出不问情况下的冻胀力～一变形特征曲线和冻胀力变化斑律：根据冻胀力弹塑性力学计簿方法，莉髑有黼元计算软件建立了平面应变问题酶有隰元模型，实现了不精外界潞度条件下冻涨力太小的有限元计算，著援磁隧遥内冻涨力静劳布蕊律和最大冻涨力翡发生位置；建立了寒匿隧道空气与困岩对滚羧热稻圉岩热传导耦合的数学模墼，并遴萼亍了有限元分析；透过大量豹王程实铡翡分析，设计荠提出防止冻融戳拓的基本思路弱有效款方法。关键词：寒区：隧{莲；冻张力；对漉挟热；藕合；

3、支护设计研究类型：应用研究国家自然科学基金(Jqa．40372119)资助颈舀部分内容Subject：PrimaryStudytoLiningDesignTheoryofTunnelsinColdRegionSpecialty：GeotechnicalEngineeringName：LiuXinJunInstructor：YangGengsheABSTRACT(Signature)』巡班(Signature)-≯剁￡，’‘WiththedevelopmentofChineseeconomyandtheWestDevelopment，theincreasingneedofcommunic

4、ationinfrastructure，especiallytheintegrityofroadweb，causesthatalotoftunnelconstructioninpermafrostregionsisinevitable．Howtotakeusefuloperationstodecreasethefreezingdisasterincoldregiontunnelsisanurgentproblem．Frost-heavingforceisthoughttobethemainreasonoffreezingdisaster,Inthestudyoftunnelincold

5、regionsthekeypointishowtopreventanddecreasethedamagescausedbyfrost—heavingforce．Bytheinducingoffrost·heavingforceincoldregionstunnelwallrock，andapplyinginthedesignoftuuneltimberinglining，makingpreciseanalysisofthefrost-heavingdamagemechanisminit．Accordingtotheelasticitymethod，thefrost—heavingfor

6、ceindifferentcases，likethethicknessoffrost—ringandthefreezing—heavingrate，iscalculatedandanalyzed，thecurveoffrost—heavingforce．deformationandthe1awoffrost—heavingforcearemade．Baseonfreezing—heavingelasticandplasticmechanicalmethod，theFEMcalculationoffrost—heavingforceunderdifferentsurroundingtem

7、peratureisachieved，andthedistributionlawoffrost-heavingforceintunnelsandthelocationofmaximalfrost—heavingforcearefound；Theheatconvectionbetweenairandrockwallinfrostregionandthemathmodelofheatexchangecouplinginrockwallaregot，