交通部西部交通建设科技项目(20113184901070)
- 作品数：9 被引量：59H指数：5
- 相关作者：夏才初韩常领范东方黄继辉何佳更多>>
- 相关机构：同济大学中交第一公路勘察设计研究院有限公司三峡大学更多>>
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- 相关领域：交通运输工程建筑科学水利工程更多>>
- 隧道多年冻土段隔热层厚度解析计算结果的探讨被引量：6
- 2015年
- 寒区隧道保温层厚度解析计算结果需要根据隧址区气象条件进行修正,通过探究隧道多年冻土段隔热层厚度解析计算结果是否需要修正,以获得隔热层铺设厚度安全、适用的计算方法。基于多层圆筒壁热传导理论,结合由斯蒂芬公式计算得到的围岩最大融化深度,以围岩与初衬之间的温度为0℃作为控制条件,推导了隧道多年冻土段隔热层双层铺设时所需厚度的解析计算公式。进而对该解析方法计算结果存在的误差及来源进行分析,并将该解析方法和有限元数值方法的计算结果进行比较。研究结果表明:隧道多年冻土段隔热层铺设厚度的解析计算结果略大于数值计算结果,其差值在1~2cm左右,在实际工程应用中,考虑到隔热层厚度的规格和工程安全系数,可认为对于隧道多年冻土段,隔热层铺设厚度解析计算方法是合理可行的。
- 夏才初范东方李志厚何佳
- 关键词：隧道工程隔热层数值模拟
- 带有竖井的输水隧道地震响应分析被引量：1
- 2012年
- 由于受应力集中及外形发生变化的影响,对于带有竖井的输水隧道,其在地震荷载作用下的应力、变形特性与一般输水隧道存在明显不同。采用基于势的流-固耦合运动方程建立了带有竖井的输水隧道有限元模型,考察其对于地震输入的响应。计算结果表明,由于应力集中,在竖井与隧道接头段,主应力最大;对于隧道段与竖井段,其主应力基本相同,但比不带竖井的隧道主应力要大;地震激励方向的位移最大值发生在隧道段。
- 刘金云夏才初陈健云郭巍
- 关键词：输水隧道竖井地震响应分析
- 寒区隧道不同类型冻土段隔热(保温)层铺设厚度计算方法被引量：16
- 2013年
- 为了给寒区隧道工程中隔热(保温)层的设计提供参考,采用理论分析、温度场数值模拟计算等手段,对不同类型冻土段隔热(保温)层厚度的初步计算方法进行研究。结果表明:洞口浅埋季节活动层段的保温层无法阻止围岩的冻融循环,在进行保温层设计计算时可不予考虑;多年冻土段隔热层厚度的计算应综合考虑围岩的初始地温、施工期间二衬混凝土水化热以及施工期间的洞内气温等因素,以保证计算结果的合理性;洞口年平均气温大于0℃和小于0℃两种情况下,非冻土段保温层厚度的计算方法也不同,应根据工程实际情况选择相应的计算方法。
- 夏才初范东方韩常领
- 关键词：隧道工程寒区隧道多年冻土
- 融化作用下多年冻土隧道围岩的弹塑性解及其与支护的相互作用分析被引量：11
- 2013年
- 多年冻土隧道修建中,施工活动产生的热量将导致多年冻土围岩中出现一定范围的融化圈,进而影响支护的受力以及隧道洞室的收敛。将围岩分为融化区和未融化区,将融化区围岩视为弹塑性介质,未融化区围岩视为弹性介质,建立并求解融化作用下多年冻土隧道围岩弹塑性模型,对不同的围岩条件及支护工况下多年冻土段隧道施工中围岩与支护的相互作用进行分析。结果表明,该模型表现了融化作用下多年冻土围岩与支护相互作用的特征;在较差围岩中,喷射混凝土支护的强度是控制融化作用下多年冻土围岩稳定以及隧道周边位移量的关键因素。在多年冻土隧道施工中,可采用本模型确定施工中容许的最大围岩融化深度,施工中应采取有效措施避免围岩中出现过大的融化圈。
- 夏才初黄继辉卞跃威唐志成
- 关键词：收敛约束法
- 不同类型冻土中隧道隔热保温层铺设方式的选择被引量：13
- 2014年
- 寒区隧道工程中,铺设隔热保温层可以减轻隧道冻害。隔热保温层的铺设位置不同,起到的隔热或保温效果也不同。采用有限元计算法对不同类型冻土中隔热保温层表面铺设、夹层铺设以及离壁式铺设下的围岩温度场进行了模拟,从隔热保温效果方面对3种隔热保温层铺设方式进行了对比。季节冻土受洞内与外界气温的双重影响,铺设隔热保温层无法阻止围岩冻融循环的产生;多年冻土中隔热保温层夹层铺设以及表面铺设隔热效果相差不大,但夹层铺设时,隔热保温材料遇水以及受挤压后隔热保温效果将降低,应优先采用表面铺设方式。非冻土中隔热保温层离壁式铺设的防冻效果最好,当无法采用离壁式铺设时,将隔热保温层铺设在二衬表面的防冻效果要好于隔热保温层夹层铺设,但应对拱脚位置处的防排水系统进行保温处理。
- 范东方夏才初韩常领
- 关键词：季节冻土多年冻土隔热保温层
- 寒区隧道工程中隔热保温层的作用分析被引量：3
- 2012年
- 文章从不同类型冻土的特点出发,结合国道214线鄂拉山公路隧道工程实例,采用理论分析、数值计算等手段对寒区隧道季节冻土、多年冻土和非冻土段隔热保温层的作用进行了分析。
- 范东方夏才初韩常领
- 关键词：寒区隧道隔热保温层季节冻土多年冻土
- 喷射混凝土对多年冻土区公路隧道围岩冻融圈的影响规律研究被引量：5
- 2015年
- 在多年冻土区隧道施工过程中,围岩温度场和冻融圈的控制是保证隧道围岩稳定性和结构安全性的关键因素。文章建立了考虑水泥水化放热的隧道围岩二维非稳态温度场的传热模型,在此基础上分析了喷射混凝土前后围岩温度场的变化规律,以及喷混凝土的施作时机与厚度对围岩冻融圈的影响规律,并与现场实测结果进行了对比分析。研究结果表明,计算结果的整体趋势与现场实测值吻合,距离洞壁0.5 m以外的围岩温度,二者误差不超过0.5℃。在喷射混凝土之前,各深度的围岩温度呈现缓慢增长趋势。喷混凝土施工完成后,由于水泥水化热影响,距洞壁深度1.0 m以内的围岩温度呈现陡升—下降—趋于稳定的规律,且当喷混凝土施工每延迟1 d,或其厚度每增加5cm时,围岩冻融圈深度增加约10 cm。
- 沈世伟夏才初黎岩韩常领
- 关键词：多年冻土区公路隧道喷射混凝土冻融圈
- 寒区隧道不同类型冻土段排水系统失效原因及解决措施被引量：5
- 2013年
- 高海拔寒冷地区的公路隧道普遍面临着冻害威胁,极易产生衬砌开裂、边墙挂冰、路面结冰等严重影响隧道正常使用和隧道结构安全的病害现象,水是寒区隧道冻害产生的根源,高海拔寒冷地区排水系统是隧道建设、正常使用及安全运营过程中的关键环节。本文针对寒冷地区复杂隧道———既穿越多年冻土区又穿越非冻土区,分析了洞口浅埋季节冻土段、多年冻土段和非冻土段排水系统失效的原因,并给出了相应的解决措施,为高海拔寒区隧道的设计提供了参考。
- 王文义范东方夏才初何佳李志厚
- 关键词：寒区隧道排水系统
- 寒区公路隧道冻胀力荷载的分布形式和简化计算方法被引量：11
- 2016年
- 考虑同岩不均匀冻胀特性，文章采用数值法建模计算了不同冻土区曲墙式隧道的冻胀力，分析了埋深、衬砌形状对冻胀力量值的影响。结果表明：曲墙式隧道冻胀力包络图呈梨形，衬砌拱脚处的冻胀力最大，仰拱处的冻胀力最小；衬砌所受冻胀力随埋深增大而增大，季节冻土区工程冻土段和多年冻土区多年冻土段隧道埋深大于50m以及多年冻土区工程冻土段隧道埋深大于100m时，衬砌所受冻胀力随埋深增大基本保持不变。不同冻土区、相同级别同岩中，曲墙式衬砌和圆形衬砌所受冻胀力的比值为定值。据此对圆形隧道冻胀力解析解进行改进，得到了不同冻土区隧道冻胀力荷载的分布形式及简化计算方法，并计算了青沙山隧道的冻胀力荷载。冻胀力最大值计算结果与实测值的偏差在16％-33％之间，计算冻胀力包络曲线与实测情况在量值和分布特征上吻合良好。该方法不需要进行建模，比数值方法更加快捷，又考虑了埋深、衬砌形状对冻胀力的影响，弥补了解析解的不足，能够应用于寒区隧道冻胀力的计算，具有很强的实用性。
- 黄继辉夏才初韩常领李志厚
- 关键词：寒区隧道冻胀力
