高地温水工隧洞围岩衬砌受力特性时空演变规律研究
发布时间：2022-02-15 09:37
本文结合新疆某高地温水工隧洞,采用理论分析、现场试验与数值模拟相结合的手段,分别对高地温水工隧洞围岩及衬砌结构受力特性、施工期围岩开挖损伤区以及施工全过程围岩衬砌水工隧洞受力特性时空演变规律进行了研究分析,初步得到了如下结论:（1）高地温水工隧洞围岩及衬砌结构受力特性研究。竣工期高地温水工隧洞围岩泊松比不同可影响围岩与衬砌结构应力场的分布,随着围岩泊松比的减小,水工隧洞围岩与衬砌结构应力场减小;随着泊松比的增加围岩顶拱环向应力最大增幅可达126%,衬砌环向应力最大增幅可达384%,可见围岩顶拱及衬砌结构环向应力受围岩泊松比变化影响较大。（2）高地温水工隧洞围岩开挖损伤区研究。隧洞开挖130天内沿洞口至围岩深部,围岩位移逐渐减小,隧洞顶拱及侧墙5.07.0m范围内岩体受开挖影响较为明显;隧洞开挖后岩体状态大致可分为三个区,分别为岩体破碎区,岩体扰动区和完整岩体区,且孔深7-9m以内围岩完整性较差;岩开挖塑性区呈‘蝶形’,围岩孔口处受开挖影响较明显塑性应变较大,此处围岩最大塑性应变为0.0022,塑性区最大长度为9.0m。综合可以确定围岩开挖损伤区范围大致在距孔口9m...
【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】：
技术路线图
高地温水工隧洞围岩衬砌受力特性时空演变规律研究8及变形。图2-1荷载应力计算简图Fig.2-1Loadstresscalculationdiagram由图可以得出边界条件为：2sin122cos12122cos1212:0,:0,0:01PPPPPruurrrrrrcrrccrrcrcr（2-1）根据计算简图及其边界条件，围岩应力为：2sin31122cos3111122cos3211112440220440220440220220rrrPrrrrPrrrrrrPrmrmrm（2-2）衬砌应力为：2sin3262cos31222cos34246232454624522146235221rrrrrrrrrmcrmccrm（2-3）其中：
高地温水工隧洞围岩衬砌受力特性时空演变规律研究10图2-2温度应力计算简图Fig.2-2Temperaturestresscalculationdiagram根据计算简图可知沿半径方向的温度分布如下：abarTTTTabalnln（2-5）围岩温度应力如下：11ln1ln1211lnln1222222222abrbabrbTTEabrbabrbTTEbatbart（2-6）衬砌温度应力如下：11ln1ln1211lnln1222222222abrbabrbTTEabrbabrbTTEcbacctccbacccrt（2-7）式中：rt、t、crt、tc分别为围岩与衬砌的径向及切向温度应力；、c、E、
【参考文献】：
期刊论文
[1]引汉济渭隧洞TBM施工环境热害扩散规律研究[J]. 刘国平. 南水北调与水利科技. 2018(05)
[2]高温热害水工隧洞支护结构受力分析数值模拟研究[J]. 李燕波. 长江科学院院报. 2018(02)
[3]不同开挖方式下深部岩体能量积聚特性[J]. 谢良涛,严鹏,卢文波,陈明. 华中科技大学学报(自然科学版). 2018(01)
[4]高温热害隧洞温度场计算及隔热层选取原则[J]. 李燕波. 水利科技与经济. 2017(12)
[5]锦屏二级深埋长大水工隧洞安全监测关键技术[J]. 王锋,郑晓红,王玉洁. 大坝与安全. 2017(06)
[6]齐热哈塔尔水电站大深埋长隧洞关键技术难题及对策[J]. 席燕林,许煜忠,王立成. 水利水电技术. 2017(10)
[7]TBM隧道围岩损伤区范围及渗透特性研究[J]. 卢广亮,赵晓豹,龚秋明,唐伟,李晓昭. 高校地质学报. 2017(01)
[8]矿山浅埋隧道开挖引起的地表沉降分析[J]. 叶红. 化工矿物与加工. 2017(02)
[9]泊松比对巷道稳定性影响的数值模拟试验研究[J]. 刘晓云,叶义成,王其虎,王明旭,刘洋. 中国安全生产科学技术. 2016(12)
[10]高地温隧洞衬砌结构应力变形分析及降温措施[J]. 李书杰. 水利规划与设计. 2016(01)
博士论文
[1]高埋深地下洞室围岩破坏机理及其稳定性的细观力学研究[D]. 孙博.天津大学 2012
硕士论文
[1]高地温高地应力下引水隧洞衬砌结构稳定性分析[D]. 杨云霄.河北工程大学 2016
[2]基于ABAQUS流固耦合作用下软岩隧洞的围岩稳定性分析[D]. 赵琨.甘肃农业大学 2014
[3]深埋隧道围岩稳定性分析与支护研究[D]. 冯景伟.西安科技大学 2009
[4]锦屏二级水电站深埋长引水隧洞围岩稳定性分析与研究[D]. 张国平.河海大学 2007
本文编号：3626390
【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】：
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高地温水工隧洞围岩衬砌受力特性时空演变规律研究8及变形。图2-1荷载应力计算简图Fig.2-1Loadstresscalculationdiagram由图可以得出边界条件为：2sin122cos12122cos1212:0,:0,0:01PPPPPruurrrrrrcrrccrrcrcr（2-1）根据计算简图及其边界条件，围岩应力为：2sin31122cos3111122cos3211112440220440220440220220rrrPrrrrPrrrrrrPrmrmrm（2-2）衬砌应力为：2sin3262cos31222cos34246232454624522146235221rrrrrrrrrmcrmccrm（2-3）其中：
高地温水工隧洞围岩衬砌受力特性时空演变规律研究10图2-2温度应力计算简图Fig.2-2Temperaturestresscalculationdiagram根据计算简图可知沿半径方向的温度分布如下：abarTTTTabalnln（2-5）围岩温度应力如下：11ln1ln1211lnln1222222222abrbabrbTTEabrbabrbTTEbatbart（2-6）衬砌温度应力如下：11ln1ln1211lnln1222222222abrbabrbTTEabrbabrbTTEcbacctccbacccrt（2-7）式中：rt、t、crt、tc分别为围岩与衬砌的径向及切向温度应力；、c、E、
【参考文献】：
期刊论文
[1]引汉济渭隧洞TBM施工环境热害扩散规律研究[J]. 刘国平. 南水北调与水利科技. 2018(05)
[2]高温热害水工隧洞支护结构受力分析数值模拟研究[J]. 李燕波. 长江科学院院报. 2018(02)
[3]不同开挖方式下深部岩体能量积聚特性[J]. 谢良涛,严鹏,卢文波,陈明. 华中科技大学学报(自然科学版). 2018(01)
[4]高温热害隧洞温度场计算及隔热层选取原则[J]. 李燕波. 水利科技与经济. 2017(12)
[5]锦屏二级深埋长大水工隧洞安全监测关键技术[J]. 王锋,郑晓红,王玉洁. 大坝与安全. 2017(06)
[6]齐热哈塔尔水电站大深埋长隧洞关键技术难题及对策[J]. 席燕林,许煜忠,王立成. 水利水电技术. 2017(10)
[7]TBM隧道围岩损伤区范围及渗透特性研究[J]. 卢广亮,赵晓豹,龚秋明,唐伟,李晓昭. 高校地质学报. 2017(01)
[8]矿山浅埋隧道开挖引起的地表沉降分析[J]. 叶红. 化工矿物与加工. 2017(02)
[9]泊松比对巷道稳定性影响的数值模拟试验研究[J]. 刘晓云,叶义成,王其虎,王明旭,刘洋. 中国安全生产科学技术. 2016(12)
[10]高地温隧洞衬砌结构应力变形分析及降温措施[J]. 李书杰. 水利规划与设计. 2016(01)
博士论文
[1]高埋深地下洞室围岩破坏机理及其稳定性的细观力学研究[D]. 孙博.天津大学 2012
硕士论文
[1]高地温高地应力下引水隧洞衬砌结构稳定性分析[D]. 杨云霄.河北工程大学 2016
[2]基于ABAQUS流固耦合作用下软岩隧洞的围岩稳定性分析[D]. 赵琨.甘肃农业大学 2014
[3]深埋隧道围岩稳定性分析与支护研究[D]. 冯景伟.西安科技大学 2009
[4]锦屏二级水电站深埋长引水隧洞围岩稳定性分析与研究[D]. 张国平.河海大学 2007
本文编号：3626390
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