高地温引水隧洞复合支护结构适应性评价及优化设计

发布时间：2021-11-15 06:24

　　高地温热害不仅加大了隧洞开挖难度从而影响了施工工期,还对施工人员的生命安全构成了威胁,更主要的是高温环境下通风降温措施使围岩温度骤降,围岩内部与洞壁之间的温差会产生较大的附加温度应力。温度应力不仅影响着混凝土支护结构的耐久性,还影响着支护结构的稳定性,严重情况下会导致支护结构破坏,影响围岩稳定。因此,研究支护结构的力学特性和对支护结构的优化设计显得尤为重要。本文以新疆某水电站为依托,采用现场监测试验、稳态和瞬态数值模拟、单一因素敏感性分析等研究方法,对高地温环境下的围岩和复合支护结构的温度分布、位移变化和力学特性进行系统性的对比研究,对高地温引水隧洞复合支护结构进行适应性评价及优化设计。主要工作与结论如下:（1）采用有限元法对高地温复合支护结构的温度场和应力场进行模拟,与隧洞现场监测试验成果进行对比分析,其结果表明:采用隔热层能减少温度对围岩和支护结构温度分布的影响;EPS板（可发性聚苯乙烯板）两侧温差比XPS板（挤塑聚苯乙烯泡沫板）两侧温差大2.11℃;EPS复合支护结构隔热性能最好;三种衬砌结构拱顶处环向应力均最大,相比之下EPS复合衬砌环向应力最小,其值为0.40MPa,EPS复... 

【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】：61 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

试验洞结构及仪器布置图

高地温引水隧洞复合支护结构适应性评价及优化设计9（1）施工期围岩温度场分析图2-2EPS复合支护洞段围岩温度变化图Fig.2-2EPSTemperaturevariationofsurroundingrockincompositesupporttunnel图2-3XPS复合支护洞段围岩温度变化图Fig.2-3XPSTemperaturevariationofsurroundingrockincompositesupporttunnel图2-4无隔热层支护洞段围岩温度变化图Fig.2-4Temperaturevariationofsurroundingrockinthesectionwithoutinsulationlayersupport通过对图2-2至2-4分析可得不同支护结构作用下围岩温度变化特点：施工前期，由于要进行试验洞测温孔施工，需要在试验洞进行通风，所以围岩内部温度下降幅度较

高地温引水隧洞复合支护结构适应性评价及优化设计9（1）施工期围岩温度场分析图2-2EPS复合支护洞段围岩温度变化图Fig.2-2EPSTemperaturevariationofsurroundingrockincompositesupporttunnel图2-3XPS复合支护洞段围岩温度变化图Fig.2-3XPSTemperaturevariationofsurroundingrockincompositesupporttunnel图2-4无隔热层支护洞段围岩温度变化图Fig.2-4Temperaturevariationofsurroundingrockinthesectionwithoutinsulationlayersupport通过对图2-2至2-4分析可得不同支护结构作用下围岩温度变化特点：施工前期，由于要进行试验洞测温孔施工，需要在试验洞进行通风，所以围岩内部温度下降幅度较


本文编号：3496216