高岩温隧道围岩-支护结构温度场演化规律
2016-05-08王明年唐兴华吴秋军童建军董从宇
铁道学报 2016年11期
王明年, 唐兴华, 吴秋军, 童建军, 董从宇
(西南交通大学 土木工程学院 交通隧道工程教育部重点实验室, 四川 成都 610031)
当隧道埋深过大,或受到岩浆活动、温泉等地下热水的影响时,围岩温度升高,使隧道施工作业时洞内空气温度超过28 ℃,影响施工安全和人员健康[1-2],这类隧道可认为是高岩(地)温隧道。与常岩温隧道相比,高岩温隧道支护结构出现了各种问题,比如:砂浆锚杆抗拔力以及喷射混凝土与围岩黏结强度不足[3]、喷射混凝土因高岩温蒸发水分而产生裂缝[4]、二次衬砌混凝土由于温度应力产生裂缝[5]等,而研究并解决这些问题的前提,是弄清高岩温隧道围岩、初期支护、二次衬砌温度场在施工过程中的变化过程,明确隧道开挖、施工通风对各类温度场的影响规律。所以,开展高岩温隧道温度场研究是十分必要的,也是很有意义的。
目前,高岩温隧道温度场的研究主要采用理论分析、数值模拟的方式,比如:邵珠山等[6]采用二维稳态热传导方程和平衡方程,研究了圆形隧道温度场分布;卢达[7]以拉日铁路雅江峡谷地热异常区为研究对象,根据测温钻孔实测数据,采用数值模拟方法,研究了隧道的温度场分布;徐长春等[8]以高黎贡山隧道为背景,采用有限元分析法分析了隧道结构温度场的变化规律;刘乃飞等[9]采用解析方法研究了新疆布仑口-公格尔水电站高地温隧洞围岩和支护结构的温度分布规律;谢强等[10]采用有限单元法模拟秦岭隧道区域地温场,对隧道岩温进行预测并进行分区;……
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