增湿条件下膨胀土隧道衬砌破坏数值分析

发布时间：2017-08-23 10:22

  本文关键词：增湿条件下膨胀土隧道衬砌破坏数值分析

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【摘要】：针对小河沟膨胀土隧道降雨增湿塌方现象,以围岩含水率分布变化引起膨胀应力场为主要研究内容,展开增湿对隧道支护结构的影响研究。首先,利用热传导热能量平衡方程与孔隙渗流连续方程数学描述相似性,推导出热传导膨胀模拟增湿膨胀的替代方程。然后,结合室内试验和文献资料,率定膨胀土膨胀力及渗流参数。最后,在正确考虑地质构造影响的基础上运用有限差分软件FLAC3D热-力耦合模块进行建模计算,分别对不同膨胀力模型的增湿过程进行仿真模拟,得出支护结构受力变形随含水率分布及膨胀力大小的变化规律。分析得到了对隧道支护结构造成不良影响的关键含水率和膨胀力值。研究成果可以有效指导膨胀性黄土隧道支护设计和变形控制。
【作者单位】： 山东大学岩土与结构工程研究中心;中铁十四局集团第二工程有限公司;
【关键词】： 膨胀土 隧道 热力耦合 降雨增湿 膨胀力
【基金】：国家自然科学基金青年科学基金(No.50909056) 山东省自然科学基金青年基金(No.ZR2011DQ008)
【分类号】：TU443
【正文快照】： 1引言膨胀土是自然地质变化过程中,形成的一种对建筑工程有特殊危害的地质体,它有胀缩性、裂隙性和超固结性的工程性质,在我国分布十分广泛,每年因膨胀土造成的经济损失估计达数百亿元。膨胀土工程危害性表现在土中含水率变化时其富含的膨胀性岩土矿物会产生显著的湿胀干缩变

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本文编号：724484