高海拔高寒公路隧道的抗防冻技术研究

发布时间：2021-01-02 01:34

　　随着我国基础设施建设的发展,今后在高海拔高寒地区将会有许多长大隧道项目出现,而在高海拔高寒地区修建隧道将不可避免的面临隧道抗防冻的问题,从国内外建成的工程实例中可以看出冻害对隧道造成了不可忽视的影响,因此对高海拔高寒地区隧道的抗防冻研究显得十分迫切。本文结合四川省阿坝州雪山梁隧道实际工程,首先对工程环境温度进行了调研并以此作为研究依据;然后在查阅大量相关文献的基础上,利用数值模拟的方法,建立了不同保温层设置方式、不同保温材料、不同保温层厚度情况下的隧道模型,用以研究不同情况下的隧道保温效果;最后对排水沟的保温方式做出了进一步的优化。在研究中主要得出的结论如下:（1）在隧道结构中设置保温隔热层能够有效的减小低温对围岩的影响,围岩中的低温区域明显减小,并且当保温层设置在二次衬砌表面时保温效果更好,在工程实际中推荐采用表面敷设法设置保温层。（2）计算选取了聚氨酯、聚苯乙烯,岩棉三种保温材料作为隧道保温层,分析其计算结果显示聚氨酯的保温效果最好,聚苯乙烯泡沫次之,岩棉的保温效果最差。并且当采用膨胀矿渣珠混凝土作为衬砌混凝土时,保温效果要优于普通混凝土。建议在满足结构承载能力的前提下在寒区隧道洞... 

【文章来源】：重庆交通大学重庆市

【文章页数】：95 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

青藏高原冻土图（1：300万）

第一章 绪论1.1 论文的研究背景及研究意义统计表明，在地球上的陆地面积中，有超过 50%为多年冻土、季节冻土和瞬时冻土区。这些冻土区域主要分布在西伯利亚、阿拉斯加、加拿大、北欧以及高海拔地区。我国多年冻土面积约占国土面积的 22.3%，在世界上居第三位，其中由于我国独特的地质环境，拥有着全世界最高的青藏高原，高海拔多年冻土的面积居世界第一。季节性冻土更是分布广泛，其中冻土分布最为密集的在我国高纬度的新疆、东北以及高海拔地区的青藏高原（图 1.1、图 1.2）。而随着西部大开发战略的实施以及振兴东北老工业基地的开展，这些冻土地区将会继续开展基础设施建设，交通运输业也会快速发展，但是受限于地理位置与环境，这些地区多为崇山峻岭，尤其是川西高原及青藏高原地区，为缩短路线距离将不可避免的修筑隧道结构，但是高海拔高寒地区的恶劣气候条件给隧道工程结构造成了极大的破坏，给隧道后期维修养护造成了巨大的经济负担与安全隐患。

隧道底部漫水结冰

【参考文献】：
期刊论文
[1]利用温泉热能消除隧道洞口路面暗冰的试验研究[J]. 蔚艳庆,李玉文,郑金龙,郑波,吴剑.  西南公路. 2016(04)
[2]高强防寒保温泡沫混凝土研制与工程应用[J]. 袁克阔.  冰川冻土. 2016(02)
[3]寒区隧道衬砌冻胀力室内模型试验研究[J]. 渠孟飞,谢强,胡熠,李朝阳.  岩石力学与工程学报. 2015(09)
[4]含水量对季节性冻土区隧道衬砌开裂影响分析[J]. 师亚龙,陈礼伟,郑波,吴剑.  路基工程. 2014(05)
[5]寒区隧道保温层不同铺设方式下的材料优化选择[J]. 和永清,余松华,范东方,何佳.  公路交通科技(应用技术版). 2013(11)
[6]低温冻融条件下岩体温度-渗流-应力-损伤（THMD）耦合模型研究及其在寒区隧道中的应用[J]. 谭贤君,陈卫忠,伍国军,郑朋强.  岩石力学与工程学报. 2013(02)
[7]我对隧道冻害的基本认识[J]. 关宝树.  铁道标准设计. 2012(S1)
[8]基于T-S模糊故障树理论的公路隧道冻害分析方法[J]. 罗彦斌,陈建勋,王梦恕.  北京交通大学学报. 2012(04)
[9]岩土介质在冻融过程中的温度场研究及工程应用[J]. 谭贤君,余祥宏,陈卫忠,伍国军,于洪丹.  岩石力学与工程学报. 2012(S1)
[10]川(主寺)黄(龙)公路雪山梁路段气象灾害影响分析[J]. 王平德,牟银杰.  高原山地气象研究. 2011(04)

博士论文
[1]高海拔寒区隧道防冻害设计问题[D]. 邓刚.西南交通大学 2012
[2]高海拔寒区隧道冻胀机理及其保温技术研究[D]. 谭贤君.中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所） 2010

硕士论文
[1]高寒地区特长公路隧道温度场及保温隔热层方案研究[D]. 马建新.西南交通大学 2004



本文编号：2952387