發(fā)布時間：2019-06-08 12:24

【摘要】：為了明確多年凍土地區(qū)公路隧道承受的圍巖荷載,給其結(jié)構(gòu)設(shè)計提供科學(xué)依據(jù),針對凍脹荷載的計算方法以及圍巖荷載的組合形式進(jìn)行了研究�？紤]圍巖不均勻凍脹特性,推導(dǎo)了不均勻凍脹時圓形隧道凍脹荷載的解析解;建立了凍脹荷載的有限元數(shù)值分析方法,揭示了圍巖性質(zhì)、埋深、襯砌形狀對凍脹荷載的影響規(guī)律;對凍脹荷載包絡(luò)圖進(jìn)行簡化并分解,擬合了適用于曲墻式襯砌的凍脹荷載簡化計算公式,并給出了荷載分布特征參數(shù)和量值特征參數(shù);總結(jié)了多年凍土區(qū)公路隧道荷載組合形式。結(jié)果表明:凍脹荷載實測值為0.8,1.03MPa時,提出的凍脹荷載解析公式的計算值為0.62,1.12 MPa,與實測值吻合較好;以有限元數(shù)值方法計算結(jié)果為參照,凍脹荷載的簡化計算方法平均相對誤差為5.13%,可滿足工程應(yīng)用的精度要求。
[Abstract]:In order to clarify the surrounding rock load of highway tunnel in permafrost area and provide scientific basis for its structural design, the calculation method of frost heave load and the combination form of surrounding rock load are studied. Considering the uneven frost heave characteristics of surrounding rock, the analytical solution of frost heave load of circular tunnel under uneven frost heave is derived. The finite element numerical analysis method of frost heave load is established, and the influence of surrounding rock properties, buried depth and lining shape on frost heave load is revealed. The envelope diagram of frost heave load is simplified and decomposed, and the simplified calculation formula of frost heave load suitable for curved wall lining is fitted, and the characteristic parameters of load distribution and value are given. The load combination form of highway tunnel in permafrost area is summarized. The results show that when the measured value of frost heave load is 0.8 and 1.03 MPA, the calculated value of the analytical formula of frost heave load is 0.62, and 1.12 MPa, is in good agreement with the measured value. With the reference of the numerical results of the finite element method, the average relative error of the simplified calculation method of frost heave load is 5.13%, which can meet the accuracy requirements of engineering application.
【作者單位】： 中交第一公路勘察設(shè)計研究院有限公司;
【基金】：“十二五”國家科技支撐計劃項目(2014BAG05B05)
【分類號】：U451.2

【共引文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 陳莘;;高海拔凍土隧道洞內(nèi)施工環(huán)境溫度場數(shù)模擬[J];安徽建筑;2011年04期

2 田俊峰;楊更社;徐江;劉慧;;寒區(qū)隧道襯砌厚度及凍害防治措施探討[J];地下空間與工程學(xué)報;2007年S1期

3 呂康成,崔凌秋;季凍區(qū)隧道滲漏與凍害防治研究[J];公路;2005年06期

4 呂康成;吉哲;馬超超;許鵬;;寒區(qū)隧道凍害成因與若干防治新技術(shù)[J];公路;2012年07期

5 馬超超;吉哲;許鵬;;寒冷地區(qū)隧道凍融影響分析[J];公路隧道;2012年04期

6 毛紅飛;郭銳;李蘇;;青海牙同公路隧道防寒保溫設(shè)計思考[J];公路隧道;2012年04期

7 呂康成;馬超超;吉哲;許鵬;;寒區(qū)隧道環(huán)向排水管的條帶保溫及溫度場分析[J];地下空間與工程學(xué)報;2013年02期

8 董銳哲;;基于ANSYS的寒區(qū)隧道保溫層研究分析[J];低溫建筑技術(shù);2013年12期

9 王保生;張慶寧;伍毅敏;;晉北地區(qū)氣溫的降尺度特征及其對隧道防凍的影響研究[J];公路隧道;2014年02期

10 馬曉良;董新平;;寒冷及嚴(yán)寒地區(qū)隧道凍害發(fā)生機理及防治[J];地下空間與工程學(xué)報;2014年S2期

相關(guān)會議論文 前4條

1 呂康成;;山嶺隧道襯砌施工縫新型排水止水帶防水技術(shù)[A];中國土木工程學(xué)會隧道及地下工程分會防水排水專業(yè)委員會第十六屆學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2013年

2 張列;孫克國;;寒區(qū)富水隧道凍脹機理及防治措施[A];第十二屆海峽兩岸隧道與地下工程學(xué)術(shù)與技術(shù)研討會論文集[C];2013年

3 呂康成;邢進(jìn);劉軍;王德民;;襯砌施工縫梯形排水止水帶及安裝工藝[A];2014中國隧道與地下工程大會（CTUC）暨中國土木工程學(xué)會隧道及地下工程分會第十八屆年會論文集[C];2014年

4 孫鵬程;;襯砌施工縫蝶形止水帶及在朝陽隧道的應(yīng)用[A];2014中國隧道與地下工程大會（CTUC）暨中國土木工程學(xué)會隧道及地下工程分會第十八屆年會論文集[C];2014年

【二級參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 黃雙林,蘇新民;隔熱保溫技術(shù)在多年凍土隧道中的應(yīng)用[J];冰川凍土;2003年S1期

2 黃雙林,劉小剛;青藏鐵路昆侖山隧道設(shè)計[J];中國鐵路;2003年02期

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王家東,梁波,葛建軍,曹元平;淺析懸臂式擋土墻在多年凍土區(qū)路塹工程中的適應(yīng)性[J];路基工程;2003年03期

2 孫立平;;青藏鐵路多年凍土區(qū)熱棒的施工技術(shù)[J];冰川凍土;2007年01期

3 葛建軍;;氣候變暖對青藏鐵路多年凍土區(qū)路基影響分析[J];路基工程;2008年03期

4 朱兆榮;李勇;薛春曉;韓龍武;;1976-2010年青藏鐵路沿線多年凍土區(qū)降水變化特征[J];冰川凍土;2011年04期

5 廖勝明;熱棒——多年凍土區(qū)路基保護(hù)技術(shù)[J];鐵道知識;2004年02期

6 田亞護(hù),劉建坤,錢征宇,何平;多年凍土區(qū)含保溫夾層路基溫度場的數(shù)值模擬[J];中國鐵道科學(xué);2002年02期

7 答治華,馬輝;青藏高原多年凍土區(qū)鐵路修筑中值得注意的幾個問題[J];鐵道工程學(xué)報;2002年01期

8 答治華,童長江;建立青藏鐵路多年凍土區(qū)工程的監(jiān)測體系的必要性[J];鐵道工程學(xué)報;2002年02期

9 馬天明;青藏鐵路多年凍土區(qū)涵洞基礎(chǔ)施工技術(shù)[J];鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計;2003年04期

10 張順忠,李放陽;青藏鐵路多年凍土區(qū)路塹的設(shè)計與施工[J];鐵道建筑;2003年03期

相關(guān)會議論文 前10條

1 曹玉新;;青藏鐵路多年凍土區(qū)擋水埝施工技術(shù)[A];中國交通土建工程學(xué)術(shù)論文集（2006）[C];2006年

2 曹元平;;青藏鐵路多年凍土區(qū)通風(fēng)管路基[A];科技、工程與經(jīng)濟社會協(xié)調(diào)發(fā)展——中國科協(xié)第五屆青年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2004年

3 曹元平;;青藏鐵路多年凍土區(qū)通風(fēng)管路基[A];快速提升鐵路建設(shè)與裝備現(xiàn)代化技術(shù)促進(jìn)鐵路跨越式發(fā)展——中國科協(xié)第五屆青年學(xué)術(shù)年會第九分會場論文集[C];2004年

4 賈燕;;柴木鐵路多年凍土區(qū)沼澤化斜坡路基設(shè)計[A];中國鐵道學(xué)會鐵道工程學(xué)會工程地質(zhì)與路基專業(yè)委員會第二十三屆年會論文集[C];2012年

5 林戰(zhàn)舉;牛富俊;許健;;多年凍土區(qū)青藏鐵路沿線次生凍融災(zāi)害及成因初步分析[A];第八屆全國工程地質(zhì)大會論文集[C];2008年

6 李成;;青藏鐵路凍土工程有關(guān)問題的探討[A];中國鐵道學(xué)會工程地質(zhì)與路基專業(yè)委員會第21屆年會暨學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2007年

7 胡薇;;高寒多年凍土區(qū)耐久性混凝土技術(shù)淺析[A];“粵京港滬”四鐵道學(xué)會第九屆學(xué)會年會論文集[C];2005年

8 原思成;張魯新;張學(xué)富;賴遠(yuǎn)明;;青藏鐵路多年凍土區(qū)現(xiàn)澆混凝土涵洞基礎(chǔ)水化熱對路基熱狀況影響[A];巖石力學(xué)新進(jìn)展與西部開發(fā)中的巖土工程問題——中國巖石力學(xué)與工程學(xué)會第七次學(xué)術(shù)大會論文集[C];2002年

9 程紅彬;;青藏鐵路多年凍土區(qū)路基填筑技術(shù)探討[A];錨固與注漿新技術(shù)——第二屆全國巖石錨固與注漿學(xué)術(shù)會議論文集[C];2002年

10 沈宇鵬;許兆義;王連俊;魏慶朝;;多年凍土區(qū)站場路基的熱水力耦合分析[A];可持續(xù)發(fā)展的中國交通——2005全國博士生學(xué)術(shù)論壇（交通運輸工程學(xué)科）論文集（下冊）[C];2005年

相關(guān)重要報紙文章 前5條

1 記者 賈明　通訊員 馮萍;我省設(shè)立多年凍土區(qū)公路建養(yǎng)研究觀測基地[N];青海日報;2010年

2 王玉;向科學(xué)高峰登攀[N];中國鐵道建筑報;2004年

3 錢 方 趙志中;青藏鐵路穿越世界屋脊[N];大眾科技報;2003年

4 記者　 郭姜寧;青藏鐵路通車,風(fēng)火山凍土觀測站立功[N];科技日報;2006年

5 高峻;鐵一院在青藏鐵路勘察設(shè)計中實現(xiàn)多項創(chuàng)新[N];陜西日報;2009年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前8條

1 熊治文;青藏鐵路多年凍土區(qū)橋梁墩臺變形機理及其整治技術(shù)研究[D];中國鐵道科學(xué)研究院;2011年

2 馬立峰;動荷載條件下多年凍土區(qū)斜坡路基穩(wěn)定性研究[D];北京交通大學(xué);2011年

3 楊讓宏;運營期青藏鐵路多年凍土區(qū)斜坡路堤穩(wěn)定性分析與評價研究[D];中國鐵道科學(xué)研究院;2010年

4 李永強;青藏鐵路運營期多年凍土區(qū)路基工程狀態(tài)研究[D];蘭州大學(xué);2008年

5 馬輝;片碎石護(hù)坡結(jié)構(gòu)維持青藏鐵路多年凍土區(qū)路基穩(wěn)定的作用機理和適應(yīng)性研究[D];鐵道部科學(xué)研究院;2006年

6 王立娜;青藏鐵路多年凍土區(qū)列車行駛路基振動反應(yīng)與累積永久變形[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

7 王嬌月;凍融作用對大興安嶺多年凍土區(qū)泥炭地土壤有機碳的影響研究[D];中國科學(xué)院研究生院（東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所）;2014年

8 鄭鏑;青藏高原腹地多年凍土區(qū)典型地質(zhì)災(zāi)害研究[D];中國地質(zhì)大學(xué)（北京）;2009年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 張開健;地震作用下多年凍土區(qū)低緩坡度滑坡發(fā)育機理研究[D];上海交通大學(xué);2015年

2 劉飛;滲流條件下多年凍土區(qū)斜坡路基穩(wěn)定性研究[D];北京交通大學(xué);2009年

3 衛(wèi)競爭;青藏鐵路多年凍土區(qū)路基排水措施試驗及理論研究[D];北京交通大學(xué);2013年

4 王s，

本文編號：2495279