摘要：寒区隧道冻害问题时有发生,深入研究温度场分布规律及围岩特性对其的影响对解决冻害问题至关重要。文章依托辽宁省某寒区公路隧道,采用理论分析、数值计算等手段对热-流-固耦合作用下的寒区隧道温度场进行研究,得出了隧道纵断面和横断面的温度场分布规律,分析了围岩初始地温和导热系数对寒区隧道温度场的影响规律。研究发现,初始地温越高、导热系数越小,越有利于负温气流影响下的寒区隧道抗防冻工作,可为后续类似工程的抗防冻设计提供借鉴和指导。

摘要：寒区隧道温度场对其抗防冻设计至关重要,围岩和支护结构的导热系数对温度场时空分布具有显著影响.以寒区公路运营隧道为计算模型,采用理论推导、现场实测、数值仿真等方法对寒区隧道温度场的时空分布受导热系数的影响规律进行了研究.研究结果表明:在任意时间点,变温圈内各点的温度均随支护结构导热系数的增大而降低,且支护导热系数越大,同位置处的温度降低速率越小;在任意时间点,支护温度随围岩导热系数的增大而升高,围岩温度随其导热系数的变化呈现分区性;可将围岩变温圈分为Ⅰ区和Ⅱ区:Ⅰ区内的各点温度随围岩导热系数的增大而升高;Ⅱ区内的各点温度随围岩导热系数的增大而降低;时间越长,Ⅰ区和Ⅱ区分界线的斜率和截距越大.研究成果可为寒区隧道的抗防冻设计及选线提供借鉴和参考.

摘要：以高地应力区某穿越断层破碎带隧道为工程依托,通过三维数值模拟来分析随着掌子面推进过程中的围岩空间应力场的状态及其变化趋势。首先,根据弹性衬砌模型计算结果判断衬砌结构是否还处于弹性状态;其次,按照弹塑性衬砌模型进行某穿越高地应力断层破碎带隧道三维数值模拟。计算结果表明:高地应力区穿越断层破碎带隧道三维数值模拟应该采用弹塑性衬砌结构;弹性计算模型与摩尔—伦计算模型分别计算所得衬砌结构关键点位移量差别较大,弹性衬砌模型计算得到关键点位移均小于摩尔—库伦衬砌模型所得到的量值,且约为摩尔—库伦模型计算所得量值的50%;拱顶和拱腰主应力波动范围在掌子面通过z=-50 m平面前0.5B(B为隧道宽度)和通过后1.5B范围,墙脚主应力波动范围在掌子面通过前1B和通过后0.5B范围;弹塑性衬砌计算的主应力较弹性衬砌计算的主应力大;揭示了某穿越高地应力断层破碎带隧道衬砌的破坏形式与潜在破坏面。

摘要：根据锚杆支护围岩强度强化理论,研究锚杆支护对岩体弹性模量、内聚力、摩擦角的影响;锚固体破坏前弹性模量、内聚力的变化;锚固体处于残余强度时等效内聚力、摩擦角的变化,并对锚索支护理论和顶板冒落拱形状进行分析,在此基础上对支护参数进行优化,最后运用收敛计对巷道支护优化前后表面围岩收敛变形进行对比,得出该耦合支护技术是合理有效的。