高岩温隧道高梯温洞口段强震破坏机理及控制技术研究

发布时间：2020-05-09 00:31

【摘要】：随着我国西部交通隧道项目的发展,交通隧道选线时不可避免地会穿越高岩温地区,且我国西部高岩温地区大多位于高烈度地震区,一旦发生地震,交通隧道的衬砌结构将受到严重破坏。为了提高衬砌结构的安全性,本文通过数值模拟、理论解析的方法对强震区高岩温隧道高梯温洞口段的地震动力响应、破坏机理、纵向抗震设计计算方法及控制技术措施进行了研究,主要得出以下几个结论:(1)随着围岩温度的增大,隧道结构的最大主应力逐步增大,最小主应力逐步减小,但对隧道结构的位移影响较小;随着围岩级别的减小,隧道结构的位移受到的影响及最大、最小主应力均呈现出逐步增大的趋势;随着洞口坡度的增大,隧道结构的位移受到的影响、最大主应力均呈现出逐步增大的趋势,但最小主应力呈现出先增大后减小的趋势。(2)强震区高岩温隧道高梯温洞口段衬砌结构破坏的主要原因是地震惯性力,强制位移次之;热-震耦合作用下,隧道衬砌结构受到的张拉破坏、剪切破坏程度明显增大,且呈现出共轭45°的剪切破坏模式。(3)推导出了强震区高岩温隧道高梯温洞口段轴力、弯矩及位移的理论解,并利用数值模拟技术进行了验证。(4)围岩注浆加固可以提高衬砌结构的阻热抗震效果,且间隔注浆的阻热抗震效果优于接触注浆;施设减震层可以提高衬砌结构的隔热减震效果,且泡沫混凝土减震层的隔热减震效果优于橡胶减震层;采用刚柔并济减灾措施可以提高衬砌结构的阻热抗震效果。综上可知,三种安全控制措施均可提高隧道衬砌结构的安全性。因此,在实际施工过程中,应综合经济性、安全性考虑,合理选择强震破坏控制技术措施。
【图文】：

图１－１研究技术路线逡逑

监测面布置(单位:m)
【学位授予单位】：北方工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U442.55

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本文编号：2655288