季冻区隧道冻胀力影响因素交互性及敏感性正交试验分析

为探究影响季冻区隧道衬砌冻胀力各个因素的交互性及敏感性,依托承担冬奥会人员转运工作的延崇高速主线翠云山隧道,通过建立ANSYS数值模型,对冻胀率、冻融圈厚度、衬砌弹性模量等冻胀力影响因素进行了正交试验。研究结果表明：(1)考虑各个因素对冻胀力的影响时可只考虑其主效应。(2)融圈厚度、冻胀率、衬砌弹性模量、冻结围岩弹性模量以及未冻结围岩弹性模量均对冻胀力的影响较为显著;各因素敏感性排序为：冻结围岩弹性模量>冻胀率>未冻结围岩弹性模量>冻融圈厚度>衬砌弹性模量。(3)相比于原始参数,实验最优参数各部位冻胀力均有所减小且降幅均超过30%,最小降幅发生在拱顶为34.20%,并据此提出了控制冻胀力的措施,为河北地区季冻区隧道建设提供指导。     

极端气象条件下季冻区超长铁路隧道温度场分布规律

季冻区隧道温度场的分布及演变规律研究是提升隧道服役性能,保障通车效率的基础性工作。气象参数的代表性是决定隧道温度场分布规律的重要因素。以新宾隧道工程为例,在分析工程区近41年气象数据的基础上,通过三维足尺数值模拟分析了极端气象条件下隧道温度场分布规律。研究表明：新宾地区最冷月份以12-15方位风为主,其持续时间基本服从对数正态分布;不同气象组合条件下隧道温度场存在显著差异,新宾隧道抗冻设防重点在入口端;风向使得隧道出入口附近南北两侧温度存在较大差异,随进深增加温差逐渐减小直到消失;隧道出入口附近围岩负温区域随通风时间逐渐扩大且分布渐趋不均匀,隧道入口负温区长度和深度均随通风时间非线性增大,增大速率渐趋减缓。     

季冻区破碎围岩隧道冻胀力计算方法及工程应用

为了保障季冻区破碎围岩隧道的运营安全及使用年限,依托榆树川隧道冻害处治工程,采用理论分析、现场监测及数值模拟,对季冻区破碎围岩隧道冻胀力计算方法及隧道衬砌安全监测管理标准进行研究.基于冻融岩石圈冻胀模型和含水风化层冻胀模型,提出了季冻区破碎围岩马蹄形隧道冻胀力计算方法,并以衬砌最小安全系数素混凝土2.0、2.4、2.8...     

气象因素对季冻区超长铁路隧道温度场的影响

寒区隧道温度场研究是揭示隧道冻害机理、优化隧道服役性能的基础。当前多关注工程地质条件对隧道温度场的影响,而气象因素对季冻区隧道温度场影响的相关研究较为少见。本文依托某季冻区隧道工程,引入统计分析方法基于工程区近41年气象数据总结了典型气象条件参数,设置3种不利风向组合,利用三维有限元模拟分析了典型气象条件下不同风向组合的隧道温度场。以隧道出入口负温区长度及温差为评价指标,通过正交试验方法分析了气象因素对隧道温度场影响的敏感性。结果表明：研究区风温服从正态分布,风速及持续时间服从对数正态分布;典型气象条件下隧道入口负温长度约2680m,出口约240m,隧道入口为抗冻设防重点区域;隧道入口温差约7.2℃,出口温差约4.5℃,隧道入口温差大于隧道出口;隧道入口温度场主要受风温、风速影响,出口温度场受风温影响最大;隧道出入口负温长度及温差均随风温的降低逐渐增大,主导风向风速增加入口负温长度增大但温差逐渐减小。     

季冻区隧道衬砌渐进劣化规律及工程影响

为研究季节性冰冻区隧道服役数年后衬砌混凝土劣化对隧道结构的影响,以隧道温度场测试结果为基础,建立隧道衬砌渐进劣化模型,通过数值模拟研究了隧道结构发生劣化后的工程影响.对甘肃省乌鞘岭隧道群3座不同长度的隧道,采用智能温度记录仪并以小时为监测频率对隧道温度场进行了测试,揭示了季冻区温度日周期正负温交替引起隧道衬砌混凝土经受...     

季冻区傍山段高速公路设计方案

依托吉林省东部山区高岭隧道进口（牛背岭）段高速公路建设,采用新的设计理念,在修改设计中针对本段的地形、地质、地貌,对傍山段高速公路棚洞设计方案和挖方设计方案,从工程造价和环境保护等方面进行分析比较,提出了傍山段高速公路的棚洞设计思路和方法。     

浅谈季冻区冻胀成因及防治

在我国的东北、华北、西北地区以桥涵为主的建筑物经常发生漂胀现象，主要表现为冬季基础拔起，春季融些后发生倾斜，甚至开裂，严重影响建筑物的整体稳定性和耐久性，分析和认识冻胀并采取有效措施预防，可以减轻和防治冻胀的损害。     

季冻区沥青路面裂缝、坑槽成因分析及维修对策

季冻区公路由于温度等因素造成路面结构出现裂缝、坑槽等破坏,直接影响到了公路的使用质量,如何处理季冻区路面裂缝、坑槽,本文根据大广高速公路连接线对破损形成的原因进行了分析,并提出了解决的措施。     

季冻区春融期间融雪水对沥青路面的影响

季冻区春融期间,融雪水的作用,致使路面结构出现各种破坏,称为水损坏,本文根据吉林省典型季冻区公路特点,针对春融期间出现的问题,进行了阐述,并提出了解决意见。     

东北季冻区路基冻融病害的分析与防治

季节性冰冻地区路基受到温度变化的影响出现强度稳定性的下降，给公路使用造成了非常严重的影响，如何减轻和避免受到冻融影响路基出现的问题，本文做了简述，并提出了相应的处理方法和建议。     

季节性冻土区路基土的冻胀特性分析

在季节性冻土区的路基工程中,冻胀、融沉和翻浆都会对道路产生较严重的破坏。根据2000—2002年间对吉林省长余高速公路路基冻胀观测所获得的资料,分别分析了温度、水分、土质、路基类型等因素对路基冻胀的影响。     

基于冻土水分温度和外荷载相互作用的冻胀模式

基于季节冻土的水分场,温度场和外荷载的相互关系,提出了考虑水分迁移,热质扩散和外荷载相互作用的冻胀预报模式,可以预测预报冻土的冻胀量大小与发展过程,应用本模式计算的结果与实测值吻合很好,说明本方法是有效的。     

季节性冰冻地区公路路基冻胀融沉过程规律研究

为准确掌握路基结构温度场的分布特点和冻胀融沉过程的变化规律,以季节性冰冻地区典型道路结构路基温度场和变形量的跟踪观测数据为基础,开展了季节性冰冻地区路基温度场分布与冻胀融沉变形量,以及冻结深度三者的规律研究。研究显示:路基温度场分布特性以年为周期呈余弦规律变化,不同深度路基温度变化存在滞后性;根据路基冻结深度变化规律,可将冻结过程划分为四个阶段。在此基础上,基于观测数据,冻胀量和冻结深度分别与地表负积温呈显著正相关,可通过监测冻结深度的变化得到冻胀变形量,降低监测成本及实测难度。     

公路隧道冻害防治技术

在分析梯子岭公路隧道冻害原因及对已有防冻害隧道工程调研的基础上，提出了在原衬砌外周设置防水层及防冻隔温层，然后再修筑套衬的技术方案。对隧道温度场进行了全面测试，得到其分布变化规律，为设计提供了依据。依据绝热原理，采用等效厚度换算法设计了防冻隔温层厚度，给出了防冻隔温层的施工工艺，并对防冻隔温层的效果进行了两个冬季的现场观察与测试。结果表明，防冻隔温层背部温度均控制在0℃以上，彻底解决了该隧道的多年冻害问题，该成果可成为寒冷地区既有或新建公路、铁路隧道冻害防治的参照依据。     

寒区长大隧道温度实测与仿真

基于现场实测数据对寒区长大隧道内温度的变化规律进行了分析,基于数值仿真分析对不同环境气温、围岩原始地温、自然风速、列车运行速度和频率条件下隧道洞内温度场和冻结深度的变化规律及保温层的适用范围进行了研究.研究结果表明:若环境气温或围岩原始地温低,自然风速大,或列车运行速度大和运行频率高,则洞内可能出现负温分布,所以寒区长大隧道结构防寒不应仅在洞口段;保温层法不能完全解决寒区长大隧道洞口保温问题,当环境气温低于15℃,持续冻结时间超过45d时,需要采取主动保温措施.