当前位置:主页 > 科技论文 > 路桥论文 >

考虑围岩冻融损伤劣化效应的隧道长期稳定性研究

发布时间:2018-08-20 13:33
【摘要】:寒区隧道围岩受到冻融损伤劣化作用会对隧道长期稳定性造成不利影响。文章以鄂西北十房高速公路通省隧道片岩为例,通过室内冻融循环及压缩试验,得到单轴抗压强度与冻融循环次数之间的关系。根据掌子面围岩现场工程地质调查结果,并基于Hoek-Brown准则,估算出考虑冻融损伤劣化效应的岩体力学参数。然后采用FLAC3D对冻融循环条件下隧道的长期稳定性进行数值分析,分别得到0次、4次、8次、12次、16次、20次冻融循环条件下隧道衬砌位移场及应力场变化特征。结果表明,冻融循环作用下,隧道衬砌的变形及主应力均出现了不同程度的增大。与不考虑冻融损伤劣化作用相比,经过20次冻融循环作用后,衬砌的变形、最大主应力、最小主应力分别增大了1.3%、5.3%、1.5%。在支护方案选择及支护结构设计时,有必要考虑长期冻融循环作用下围岩力学特性损伤劣化对隧道稳定性的影响。
[Abstract]:The long-term stability of tunnel will be adversely affected by frost-thawing damage and deterioration of surrounding rock in cold region. Taking the schist of tunnel of Shifang Expressway in northwest Hubei Province as an example, the relationship between uniaxial compressive strength and freeze-thaw cycle times is obtained through indoor freeze-thaw cycle and compression tests. Based on the field engineering geological survey results of face surrounding rock and based on Hoek-Brown criterion, the mechanical parameters of rock mass considering the deterioration effect of freeze-thaw damage are estimated. Then, the long-term stability of tunnel under freeze-thaw cycle is analyzed by FLAC3D, and the variation characteristics of displacement field and stress field of tunnel lining under freezing and thawing cycle are obtained respectively under the conditions of 0 times, 4 times, 8 times, 12 times, 16 times, and 20 times, respectively. The results show that the deformation and principal stress of tunnel lining increase in varying degrees under the action of freeze-thaw cycle. Compared with those without freezing and thawing damage deterioration, after 20 freeze-thaw cycles, the deformation, maximum principal stress and minimum principal stress of the lining increased by 1.3% and 5.3% respectively. In the selection of supporting scheme and the design of supporting structure, it is necessary to consider the influence of damage deterioration of surrounding rock mechanical properties on tunnel stability under the action of long-term freeze-thaw cycle.
【作者单位】: 武汉工程大学资源与土木工程学院;中国地质大学(武汉)工程学院;
【基金】:交通运输行业联合科技攻关项目(2010-353-342-260) 武汉工程大学教学研究项目(x2015026)
【分类号】:U451

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 张淑娟,赖远明,苏新民,蒲毅彬,张学富;风火山隧道冻融循环条件下岩石损伤扩展室内模拟研究[J];岩石力学与工程学报;2004年24期

2 魏海斌;刘寒冰;高一平;李长雨;方瑛;;冻融循环对粉煤灰土动强度的影响[J];吉林大学学报(工学版);2007年02期

3 包卫星;谢永利;杨晓华;;天然盐渍土冻融循环时水盐迁移规律及强度变化试验研究[J];工程地质学报;2006年03期

4 魏海斌;刘寒冰;宫亚峰;何岩;李长雨;;动荷载下粉煤灰土冻融损伤特性试验[J];哈尔滨工业大学学报;2009年10期

5 张悦悦;黄登科;;冻融环境对CFRP-混凝土界面粘结性能影响试验研究[J];公路交通科技(应用技术版);2014年05期

6 缪昌文,刘加平,慕儒,孙伟;混凝土抗除冰盐的剥落性能与机理研究[J];公路;2001年12期

7 尹蓉蓉;朱合华;;氯盐和冻融循环复合作用对浅埋公路隧道安全性能的影响[J];四川建筑科学研究;2011年06期

8 燕宪国;;盐渍土强度特性分析[J];交通标准化;2009年13期

9 包卫星;杨晓华;;冻融条件下盐渍土抗剪强度特性试验研究[J];公路;2008年01期

10 何静科;牛彦峰;刘寒冰;;冻融循环对路基土物理力学性质影响分析[J];工程与试验;2013年03期

相关博士学位论文 前1条

1 魏海斌;冻融循环对粉煤灰土动力特性影响的理论与试验研究[D];吉林大学;2007年

相关硕士学位论文 前10条

1 张雷;德令哈盐沼泽区桥梁墩台混凝土损伤试验研究[D];长安大学;2015年

2 廖聪;冻融循环下隧道防火涂料粘结退化与损伤机理[D];福州大学;2014年

3 朱金莲;TG固化粘土冻融作用下的变形与力学特性试验研究[D];东北林业大学;2016年

4 樊金承;复合盐及单盐冻融循环侵蚀下混凝土受风沙环境冲蚀试验研究[D];内蒙古工业大学;2016年

5 荆儒鑫;冻融循环作用后压实粉质粘土的静动力学性能研究[D];哈尔滨工业大学;2014年

6 李长雨;冻融循环下粉煤灰土动力参数试验研究[D];吉林大学;2007年

7 冯恺;冻融循环后路基土三轴试验与模拟研究[D];吉林大学;2011年

8 王晓亮;冻融循环对SMA混合料性能的影响研究[D];湖南大学;2014年

9 陈大风;桥梁涂装耐腐蚀性研究[D];西南交通大学;2007年

10 蒋欣;氯盐环境下预应力混凝土桥梁耐久性环境区划研究[D];长安大学;2013年



本文编号:2193801

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/2193801.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户da166***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com