高地温引水隧洞喷层结构受力特性及裂缝成因分析

发布时间：2021-09-15 14:27

　　为了研究高地温引水隧洞喷层结构的承载能力与裂缝产生原因。本文以新疆某水电站高地温引水隧洞为依托,采用现场实测、理论计算、数值模拟相结合的方法,研究了高地温引水隧洞喷层结构不同工况下应力场、位移场、应变场、温度场的分布规律,喷层结构承载特性影响因素,以及等效龄期下的混凝土喷层结构的温度应力。主要工作与结论如下:（1）对喷层施工现场进行监测,监测围岩的温度场、钢纤维混凝土喷层的应力场与应变场,围岩施加喷层之后,温度会比之前上升10℃左右,这是由于围岩阻挡了围岩与空气直接的散热过程。钢纤维喷层径向应力值在0.2-0.4MPa之间;环向压应力在0.4-1.8MPa之间,这是由于在径向一侧无约束,且观察到温度对环向应力的影响也更大。径向应变与环向应变在喷层结构施工的过程中逐渐的从拉应变转为压应变。（2）通过理论计算与数值模拟计算分析可得,对于喷层结构的应力值而言,外侧的径向压应力大于内侧的径向拉应力,拱腰处的环向应力大于拱顶处与拱底处的环向应力,环向应力的最大值为位于喷层拱腰内侧,其值为35.37MPa,此处的压应力值超过了C30混凝土的抗压强度。故应该在此处加强措施防裂。（3）对于喷层结构的径... 

【文章来源】：石河子大学新疆维吾尔自治区 211工程院校

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

试验洞布置图

高地温引水隧洞喷层结构抗裂计算及裂缝成因分析9图2-1试验洞布置图Fig.2-1Testholelayout2.3围岩内部温度分布监测2.3.1温度传感器的安装及埋设围岩内部温度监测主要采用温度探头进行测量，围岩内部温度监测深度范围为3.5m，考虑到洞周岩体热源是由下部传导上来，仅受传导系数较高的石墨含量的影响，因此洞周温度梯度分布较为相似，在试验洞拱腰位置，沿纵向每3米布置一组温度测点，共布设4个观测组，每个钻孔内布4个传感器，16个测温探头，钻孔深度为4m，根据测温仪器的尺寸，钻孔孔径不超过8cm。1号试验洞从7月开挖，8月已经开挖结束。1号试验洞的温度监测从8月15日开始，监测期间包括了施工期通风、施做喷层等环节。将温度监测数值绘制成折线图，图2-2中的一、二、三、四分别指距离洞壁3.5m、2.5m、1.5m、0.5m的测点。图2-2隧道围岩测温原件Fig.2-2Originaltemperaturemeasurementoftunnelsurroundingrock图2-3测温探头分布示意图Fig.2-3Schematicdiagramoftemperatureprobedistribution

测温探头分布示意图

【参考文献】：
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硕士论文
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本文编号：3396245