《寒區(qū)隧道凍融損傷研究》以寒區(qū)隧道為工程依托,對寒區(qū)圍巖凍融損傷規(guī)律、溫度場分布及隧道凍脹變形規(guī)律開展研究工作,主要包括以下研究內(nèi)容。
第1章對寒區(qū)隧道的凍融損傷破壞的研究背景進行了初步分析;第2章采用室內(nèi)凍融循環(huán)實驗和單軸抗壓強度實驗探討了寒區(qū)非飽和砂巖、飽和砂巖的單軸抗壓強度、彈性模量隨著凍結(jié)溫度、飽和度和凍融循環(huán)次數(shù)的變化規(guī)律,以及凍融循環(huán)作用下砂巖微觀結(jié)構(gòu)的劣化損傷和力學(xué)性質(zhì)變化;第3章基于文獻查閱數(shù)據(jù)中長期的現(xiàn)場監(jiān)測結(jié)論建立了圍巖溫度隨距離入口深度的變化規(guī)律;第4章通過歸納總結(jié)圍巖-支護體系的凍融循環(huán)機理,建立了不同飽和度工況下圍巖的損傷本構(gòu)變化規(guī)律,并進行破壞分析;第5章利用有限元軟件計算分析,得到了圍巖在不同循環(huán)次數(shù)工況下,寒區(qū)隧道的凍害破壞范圍及破壞規(guī)律。第6章提出了寒區(qū)隧道的凍融損傷防治技術(shù),對其設(shè)計、施工以及運營維護都起到一定的參考作用。
《寒區(qū)隧道凍融損傷研究》可供從事寒區(qū)隧道相關(guān)的勘察、設(shè)計施工的技術(shù)人員及高等院校相關(guān)師生參考使用。
第1章研究背景
1.1寒區(qū)隧道凍害
1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3研究內(nèi)容及方法
第2章砂巖凍融損傷實驗研究
2.1實驗設(shè)備及設(shè)計方案
2.2砂巖物理力學(xué)性質(zhì)分析
2.3本章小結(jié)
第3章寒區(qū)隧道模型及溫度場的建立
3.1黑龍江省寒區(qū)隧道凍害統(tǒng)計
3.2霧凇嶺隧道溫度場分析
3.3圍巖溫度場分布
3.4寒區(qū)隧道有限元模型的建立
3.5本章小結(jié)
第4章不同飽和度圍巖隧道凍害分析
4.1圍巖參數(shù)的確定
4.2圍巖飽和度為100%工況分析
4.3圍巖飽和度為80%工況分析
4.4圍巖飽和度為60%工況分析
4.5圍巖飽和度為40%工況分析
4.6圍巖飽和度為20%工況分析
4.7本章小結(jié)
第5章不同凍融循環(huán)次數(shù)工況下寒區(qū)隧道凍害分析
5.1砂巖損傷分析
5.2凍融循環(huán)4次工況隧道圍巖分析
5.3凍融循環(huán)8次工況隧道圍巖分析
5.4凍融循環(huán)12次工況隧道圍巖分析
5.5凍融循環(huán)16次工況隧道圍巖分析
5.6本章小結(jié)
第6章隧道凍融損傷防治技術(shù)
6.1隧道防排水技術(shù)
6.2寒區(qū)隧道防寒保溫措施
6.3低溫混凝土施工
6.4寒區(qū)隧道施工設(shè)備選擇
6.5本章小結(jié)
參考文獻