一、多年冻土区隧道施工过程中围岩温度场研究（论文文献综述）
王成,马莲霞,骆丽珍,韩风雷,秦臻[1]（2021）在《多年冻土区隧道施工过程中围岩融化圈变化规律研究》文中认为多年冻土区隧道在施工过程中围岩受施工热源的影响形成融化圈,在季节性冻融作用下,会造成衬砌表面开裂、剥落、覆冰等冻害。因此,减少施工对冻土原始地温场的扰动是寒区隧道施工的重要控制因素之一。本文以青藏高原风火山隧道为背景,结合实际施工工况、环境温度及地温数据,基于传热学理论,利用数值仿真开展隧道开挖暴露时间、初支施作时机、贯通后有无保温层、气候变暖等因素下隧道围岩融化圈变化规律研究。结果表明:与无支护阶段相比,有初期支护隧道围岩融化圈深度在30 d内减少了25.6%,融化圈发生时间推迟了6 d左右,及时施作初支可有效减小隧道融化范围;隧道围岩融化圈呈月牙形分布,内侧线扩大速率大于外侧线减小速率,施工引起的热扰动对隧道围岩的回冻有显着影响。考虑气候变暖因素,提出铺设5 cm厚保温层能有效抑制围岩出现季节性冻融圈。
虞洪[2]（2021）在《阿尔金山隧道洞口段围岩冻融过程与保温材料性能研究》文中研究说明我国多年冻土和季节性冻土分布面积约占到国土面积的20%和55%,主要分布于我国东北地区、西部地区以及青藏高原地区。在“一带一路”倡议以及“西部大开发”战略的实施下,越来越多的基础交通设施建设在高寒高海拔地区。公路隧道作为高寒高海拔地区常见建筑物之一,隧道开挖后由于隧道内季节性变化气温与隧道衬砌结构发生热交换,导致其周边围岩与衬砌结构的温度场、水分场以及应力场发生改变。对于冻土（岩）体这类特殊介质岩土体材料而言,其物理力学性质与水分含量、温度等因素紧密相关,因此,一旦周边围岩的温度场和水分场发生改变,其受力特征也会相应发生变化。对于季节冻土区隧道而言,在冬季,隧道内气温逐渐下降,衬砌结构和围岩体由于热交换作用,同样温度也会逐渐下降,一旦低于冻结温度,围岩体就会发生冻胀变形以及水分迁移,进而诱发衬砌结构的变形,一旦超过其抗拉强度,混凝土衬砌结构会开裂甚至破坏,同时伴随隧道渗漏水、挂冰等冻害,严重影响隧道的安全运营和行车安全。通过对寒区隧道的调研发现,隧道开挖后的冻害现象非常严重。因此,开展寒区隧道冻害机理与防治措施相关研究十分必要。本文以阿尔金山公路隧道为研究对象,为掌握隧道工程区气象条件以及隧道内部气温数据,在工程区布设气象站点一套并在隧道内布设气温传感器若干。根据阿尔金山公路隧道设计、地勘报告以及现场监测气象等资料,建立了考虑隧道衬砌结构损伤以及围岩体冻融滞后现象的耦合模型,系统地研究了不同保温层厚度、不同保温材料下的围岩体温度场的空间分布及时间变化规律,并对常见的寒区隧道保温材料进行了对比分析,最后利用等效室内实验冻融损伤模型,将室内实验条件与现场实际条件联系起来,得出了衬砌损伤条件下,运营期内隧道衬砌结构应力场的分布,主要结论如下:（1）通过对阿尔金山公路隧道洞口段架设气象站和气温传感器,从其监测结果可以发现,阿尔金山隧道洞口段空气温度随时间变化规律基本呈正弦函数分布,且随着进深的增加,其年平均气温逐渐升高,幅值逐渐降低,说明了洞外气温对隧道内部空气温度的影响随着隧道进深的增加而逐渐减小。至1500 m进深时,隧道内年平均气温和幅值都基本处于一恒定值,表明随进深继续增加,其年平均气温和幅值都不在发生显着的季节变化。说明阿尔金山隧道进深1500 m处时,隧道内部温度场不再受洞外季节性变化气温的影响。（2）在不同保温层铺设方式下,隧道洞口段围岩体冻融情况不同。无保温措施（WTTIL）下,围岩体冻融最为严重,J1截面（距离洞口5m）最大冻结深度为1.6 m。三种铺设方式即保温层铺设在隧道二衬内表面（SSL）、保温层铺设在隧道二衬与初衬之间（BPSL）以及结合两者的双层铺设（DTIL）下,隧道拱脚以上部分冻融情况基本相同,在5 cm保温材料保护下,围岩体基本不经历季节冻融过程。然而在隧道拱脚以下,SSL铺设方式冻融最为严重,DTIL铺设方式次之,BPSL铺设方式冻结深度最小,说明了四种铺设方式中,BPSL铺设方式为最佳铺设方式,但考虑到施工后保温层的磨损以及运营期的更换等因素,SSL铺设方式应为最优铺设方式。在SSL铺设方式下,随着隧道铺设的保温层厚度增加,围岩体最大冻结深度逐渐减小,其中当铺设的保温层厚度为0 cm时,围岩体最大冻结深度约为1.6m,并且当铺设的保温层厚度达到5 cm时,隧道拱脚以上的部分围岩体最大冻结深度接近0 m,然而拱脚以下的部分仍存在较厚的围岩体发生季节冻融现象。因此,对于SSL铺设方式下,隧道拱脚以下的部分需要进行主动防寒措施的铺设。（3）对隧道断面典型位置处的最大冻结深度进行分析,结果表明当保温层厚度为0 cm时,拱顶（A1）点处的冻结深度最大可达1.64 m;拱腰（B1）由于离拱脚处较近,其冻结深度受到隧道断面形状影响略小于A1点处冻结深度;并且由于采用SSL方式,拱脚以下未铺设保温层材料,因此在仰拱（C1）点处冻结深度不受保温层厚度的影响。值得注意的是,随着保温层厚度的增加,A1点处的冻结深度变化要远大于B1点处,主要是因为B1点处于拱脚附近,并且拱脚以下未铺设保温层,因此B1点处冻结深度受保温层厚度的影响要小于A1点处。（4）通过对季节性冻土区隧道工程常见的七种保温材料进行分析,其结果表明,硬质聚氨酯材料在保温效果上要远优于其他六种保温材料（膨胀性聚苯乙烯泡沫塑料、福利凯保温板、酚醛泡沫塑料、硬质聚氯乙烯泡沫塑料、岩棉和干法硅酸铝纤维材料）,并且通过对七种保温材料SSL铺设方式下衬砌结构最低温度与保温层厚度的变化规律进行拟合,七种材料能保证隧道衬砌结构免受冻害的最小厚度依次为3.5,8.1,4.7,5.3,7.7,9.1和6.9 cm。结合工程管理上的绩效指数工具PI,对以上七种材料进行了分析对比,在考察保温材料的导热系数、抗压强度、市场价格以及最小铺设厚度四种因素时,如果不考虑市场价格,硬质聚氨酯材料为寒区隧道保温材料最优选择,然而在综合考虑即亦考虑市场价格时,干法硅酸铝纤维材料则为更优的选择。（5）数值结果表明,在运营第一年,WTTIL和SSL保温铺设方式下隧道衬砌结构的应力分布基本一致,当铺设方案为SSL时,在初期衬砌结构上最大拉应力出现在拱脚和边墙附近,并且其最大值为0.16 MPa,然而铺设方案为WTTIL时,在初期衬砌结构上最大拉应力出现在拱脚附近,并且其最大值为0.22 MPa,其数值上要大于当铺设方案为SSL时的拱脚处拉应力。在运营期第五年,其应力分布结果在两种铺设方式下存在显着差异。两种铺设方案下,初期衬砌结构的受力最大位置也不相同,主要是因为SSL铺设方案为仅在坡脚上部铺设5 cm厚保温材料,因此,造成了隧道拱脚上下部分的温度场分布不均,进而影响了其衬砌结构的应力场分布。
廉常青[3]（2020）在《不同埋深条件下地表活动层对寒区隧道冻融圈影响规律研究》文中提出随着国家经济实力的逐步提升,对中西部地区和青藏高原等高纬度地区的经济建设投入也在加大,而经济建设能否快速稳步推进的前提就是基础设施的完善,相应的提出“川藏铁路”等重大工程。而这些地区多为山地丘陵地貌,为了缩短道路里程减少经济投入,建设隧道是一个两全其美的方案,这就导致在严寒地区寒区隧道工程的修建日益增多。寒区隧道较普通地区隧道更容易发生冻害,即冻胀和融沉,这是因为围岩中的温度更容易受到大气环境温度的影响,有时处于正温有时又处于负温,并在温度梯度的作用下发生水分迁移,这往往使隧道衬砌结构出现开裂、剥落、挂冰、漏水、结冰等灾害。尤其是隧道埋深,它是直接影响围岩周围温度场和水分场分布的一个重要因素,并且会直接导致隧道是否能够长久稳定以及地表活动层对隧道冻融圈影响程度的一个极其重要的指标。故本论文探究在施工季节、含水率和年平均气温等影响因素下对不同隧道埋深地表活动层与隧道冻融圈影响规律设计一个寒区隧道冻融模型试验。通过一系列的工况总结不同埋深条件下,地表活动层对隧道冻融圈的影响。最后根据试验得到的规律通过数值模拟软件COMSOL进行PDE水热耦合编程,来对风火山隧道开挖浅埋段地表活动层和隧道冻融圈的变化规律以及水分是如何变化的进行总结,对寒区隧道施工提供一些建议。综合室内模型试验和数值模拟可以得到如下规律:1、由埋深是30、20和10cm可知:埋深降低,地表活动层对隧道冻融圈影响在逐渐增大,直至地表活动层对隧道拱顶冻融圈影响重叠,达到贯通;2、当埋深是30cm时:在含水率是25%和20%、年平均气温是-2℃和0℃、施工季节是从0℃向最大正温开始还是0℃向最大负温开始,都不能够使地表活动层和隧道拱顶冻融圈贯通,地表活动层对隧道冻融圈影响有限;3、当埋深是20cm时:在含水率是25%,施工季节从0℃向最大正温开始,年平均气温是-2℃和0℃,地表活动层对隧道冻融圈影响最大,在拱顶到地面位置达到贯通,年平均气温是造成地表活动层对隧道拱顶冻融圈产生影响最大的原因;4、当埋深是10cm时:任何条件下,地表活动层和隧道冻融圈都能够贯通,并且随埋深逐渐变浅,隧道拱腰和仰拱位置处的融化深度也在逐渐增加,地表活动层对隧道冻融圈影响受到含水率、年平均气温和施工季节的影响;5、在不同埋深条件下:地表活动层对隧道冻融圈影响程度比重关系是年平均气温>施工季节>含水率;6、地表和隧道之间的水分场分布受到冻融循环次数增加而显着向两侧迁移,而这种迁移效应易受到含水率、年平均气温和施工季节的影响;7、根据试验得到规律对风火山隧道浅埋段进行施工阶段开挖之后进行水热耦合分析发现,隧道拱顶冻融圈深度随着地表活动层增加而增加,因此建议采用深埋隧道进行施工;如果开挖之后及时进行支护和减少隧道施工阶段热源的产生,在相同的30天内隧道周围冻融圈的深度可以减10%,出现冻融圈推迟7天。在经历一个冻融循环之后,衬砌后围岩的水分变化很大,对衬砌安全产生较大影响。
韩磊磊[4]（2020）在《冻融作用下寒区隧道洞口基底变形及防治技术研究》文中研究说明近年来,伴随着我国经济的高速发展,基础设施建设的规模不断扩大,我国在寒冷地区修建了许多铁路隧道和公路隧道。相对于一般地区,寒冷地区修建隧道技术要更加复杂,其中最主要的一个问题是寒区隧道普遍受到季节性冻融、冻胀的影响,这种循环往复的冻融将持续给隧道结构造成破坏。隧道洞口附近衬砌及围岩始终受到外界气候条件变化的影响,又受到隧道洞内空气的温度的影响,更容易因温度场影响而引起结构破坏,洞口附近比洞内段更容易发生冻害。因此,寒区隧道研究的重点就是洞口段。本文在总结了国内外学者有关于寒区隧道温度场研究成果,收集数值模拟资料,以及冻害防治资料的基础上,结合西藏某寒区隧道的工程背景,通过有限元软件仿真计算,研究了对寒区隧道洞口基底的温度场,并总结了温度的分布情况及基底的变形,并对防治措施进行了研究,主要内容与结果如下:根据热力学和弹塑性力学基本理论知识,类比一般材料的热胀冷缩原理,得到了冻土的线膨胀计算方法。推导得到了随时间变化的隧道温度场的有限元方程和多年冻土隧道水冰相变的应力-应变关系,并建立了寒区隧道二维热学、力学数值计算模型。在全球气候变暖的前提下,通过有限元计算得出了隧道温度场在未来50年内的变化情况,计算出了具有代表性年份的隧道洞口基底处的融沉深度。而且这种融沉深度会随着气候变暖的情况下变得越来越深,并分析了围岩温度与隧道纵向深度的变化情况。通过温度场与位移场的耦合计算可知:加载温度第一年,基底处围岩最大融沉变形为50mm,基底处围岩最大冻胀变形为80mm,随着全球气温逐年升高的气候条件下,融沉深度增大,融沉变形不断增加。介绍了常见的寒区隧道洞口基底变形防治措施,保温层铺设方式和常见保温层材料种类,计算分析了寒区隧道洞门处在铺设保温层情况下的温度场分布,研究分析了保温层在不同厚度条件下的保温效果,计算出10年间隧道基底围岩温度分布情况,与没有铺设保温层的情况进行对比,最大融沉深度有了明显的减小。在初期支护和二次衬砌之间铺设5cm厚的硬质聚氨酯保温板围岩仍会发生融沉破坏。铺设8cm厚的保温板时,衬砌底部的多年冻土始终处于负温,融沉圈保持在衬砌范围内,达到了保护多年冻土的目的,确保了隧道基底的稳定。
徐建涛[5]（2020）在《寒区隧道洞口段合理防排水及保温措施研究》文中认为随着越来越多寒区隧道的修建,冻害问题也越发受到广泛关注,隧道洞口段作为隧道的咽喉,常年受雨雪、大风和气温变化的影响,抗冻防寒尤为重要。本文以季节性冻土铁路隧道阿拉套山隧道为工程依托,开展了冬季洞口段温度场变化规律、防排水和保温措施的研究。主要成果如下所示:（1）进行了大气温度监测,分析变化规律并确定用于数值模拟的温度边界函数。同时对冬季施工洞内不同断面温度进行监测,评价防寒保温门与暖风机共同作用下的效果。（2）选取距隧道出口55m的DIK4+345断面,利用ANSYS有限元软件建立二维模型,运用控制变量法对比分析了有无保温层时的围岩温度场和采取不同保温材料、不同保温层铺设方式、不同保温层厚度时的保温效果,得出采用保温层后隔热效果显着,能有效减轻衬砌冻害和排水管的冻结,为合理的保温层设计提供参考价值。（3）为研究运营期隧道洞口段的围岩温度场分布,根据实际工程地形,运用Fluent软件建立三维模型模拟了在不同风速、不同外界温度影响下的空气温度场,并得到沿隧道纵向和径向的温度变化,可以为隧道保温设防长度提供建议。选取DIK4+345断面（埋深10m）和DIK3+905断面（埋深30m）基于热-力耦合进行了围岩和衬砌冻胀应力的研究,结果表明有冻胀时相较于无冻胀衬砌断面最大拉应力和最大压应力都有增长,最大压应力都出现在边墙脚处,最大拉应力出现在拱腰和边墙,且10m浅埋断面最大拉应力较30m埋深断面增长更大。（4）基于阿拉套山隧道现场施工对洞口段洞内外合理排水形式和关键施工技术进行了研究,针对高寒地区的复杂性提出要着重发挥混凝土自身的防水能力,要满足抗渗等级和厚度,并严格保证施工质量,可考虑采用高性能混凝土。其次在中心深埋水沟的埋置深度和保温层方面,考虑到单线铁路隧道中心深埋水沟开挖断面较小、若开挖深度过大对隧道墙脚围岩造成一定扰动,导致围岩整体性差的特点,建议适当减小埋深并设置保温层。
张旭[6]（2020）在《基于地温波动的季冻区隧道洞口段力学行为研究》文中研究指明随着我国经济的飞速发展,我国的交通事业也有了迅猛发展,在季节性冻土区有一大批隧道正在运营或建造。季节性冻土区隧道外界的温度会随着季节的更替而发生周期性变化,在寒冷季节隧道极易发生冻害,而温度升高以后围岩又会融化,在长期的冻融循环作用下,岩体会受到严重的损伤。本文针对季节性冻土区隧道冻害的预防和治理,开展了冬季隧道内空气温度场、围岩温度场的研究,得到了相应的变化规律;对比分析了不同的保温层的材料、厚度和铺设方式对隧道保温效果的影响;采用弹性力学计算方法,研究了围岩的冻胀力。研究成果如下:（1）根据后鞍山隧道工程实例,结合传热学和流体力学等学科,应用大型有限元软件ABAQUS建立三维的隧道数值分析模型。通过对比实测数据验证了模型和计算方法的可靠性,分析了入口风速、风温以及隧道长度对隧道内空气温度场的影响及分布规律。（2）结合后鞍山隧道工程实例,应用有限元软件ABAQUS建立了二维的隧道数值分析模型,并验证了模型的可靠性,开展了隧道围岩温度场的数值模拟分析,探究了隧道不同断面处的围岩温度场分布规律及围岩冻结深度。（3）应用有限元软件ABAQUS研究了保温层的材料、厚度以及不同铺设方法与隧道围岩的保温效果的关系,对不同条件下的铺设效果进行了评估,选取了合理的保温材料、厚度及铺设方法。（4）探究了围岩冻结深度、衬砌厚度、衬砌弹性模量、冻胀率对衬砌冻胀力的影响规律。
张秋辉[7]（2020）在《渐冻隧道现象及其引起的隧道病害解决对策研究》文中提出寒区隧道现行设计方法是基于隧道开挖前的冻土状态,按季节冻土段、多年冻土段、非冻土段进行分段设计的,并认为各分段之间的界限基本不变。但负年平均气温区的局部多年冻土隧道和非多年冻土隧道在贯通运行后,洞内气温会逐渐降低,非冻土段围岩会沿隧道径向和纵向逐渐冻结产生新生多年冻土,引起隧道渐冻而形成“渐冻隧道”。隧道渐冻后改变了围岩的冻融状态,原来的分段设计方法便不再适用,将导致防排水系统失效、衬砌冻胀开裂等病害,数十年后全球变暖影响又会产生冻土渐融而引发围岩失稳等病害。本文依托国家自然科学基金面上项目（51778475）,在大量收集整理负年平均气温区已建隧道资料的基础上,采用统计对比、理论分析、工程资料调研等研究手段,在研究揭示渐冻隧道现象的基础上,论述渐冻隧道的演化模式,分析隧道渐冻渐融时的潜在病害,并提出渐冻隧道衬砌结构、隔热保温及防排水系统的病害解决对策。本文主要开展以下研究工作:1)收集整理负年平均气温区已建隧道外的气温、地面温度、隧道内气温随纵向的变化、围岩界面温度、围岩冻融变化等资料,研究它们之间的关系,着眼于负年平均气温区这个关键温度点,分析局部多年冻土隧道内温度沿横向、纵向的发展规律,研究揭示渐冻隧道现象及其演化模式;2)研究总结负年平均气温区隧道衬砌结构防抗冻、隔热保温和防排水系统的设计思路和方法,分析研究隧道渐冻和渐融情况下衬砌结构防抗冻、隔热保温系统及防排水系统的潜在病害;3)基于渐冻隧道现象及其潜在病害,研究考虑隧道渐冻和渐融条件下的衬砌结构防抗冻、隔热保温系统及防排水系统的病害解决对策;4)以天山胜利隧道为依托工程进行案例分析,分析当前设计存在的问题与不足,并提出考虑渐冻影响的改进方案。
董长松,马楠,李博融,韩常领,夏才初[8]（2019）在《冻土隧道动态信息反馈施工控制技术》文中研究说明为形成多年冻土区隧道动态信息反馈施工控制技术,主要研究了隧道施工冻融圈响应规律与控制要点。结果表明:喷射混凝土前,由洞内至围岩围岩内部,其温度逐渐下降。同一深度处围岩温度又会随时间缓慢增长;喷射混凝土后,尽管围岩越深部其温度逐渐降低,但浇筑混凝土产生的水化热对整个围岩温度场影响显着,总体来看,距离洞壁深度与水化热效果影响成反比,当深度超过2m,围岩受水化热作用轻微。喷射混凝土越晚,同一深度处围岩温度越高,冻融圈深度越大。
韩跃杰,富志鹏,李博融[9]（2019）在《多年冻土区隧道传热模型及温度场分布规律》文中认为针对高温多年冻土区隧道传热模型及温度场分布规律开展深入的理论分析、数值模拟和现场监测研究。首先,基于热传导理论,建立隧道衬砌和围岩径向传热模型,利用叠加原理和拉普拉斯变换法求得寒区隧道衬砌和围岩的温度场理论解;其次,建立洞内空气的传热微分方程,根据能量守恒原理,建立隧道纵向洞内空气与洞壁的气-固耦合传热模型,结合径向温度场理论解,提出多年冻土区隧道衬砌、围岩及洞内空气的三维温度场计算方法,该计算方法可考虑围岩、衬砌、保温层等多层传热介质及隧道沿洞轴线的不同埋深;最后,根据依托工程现场实测数据,反演围岩的热物性参数,并运用推导的隧道纵向传热模型和横向传热模型,分析姜路岭隧道不同冻土区内衬砌和围岩中的温度场分布规律。研究结果表明:在隧道径向,多年冻土和非冻土围岩温度都会随洞内气温的变化而产生波动,距离围岩表面越近,温度振幅越大,且热量在围岩径向传递过程中有一定的滞后性;在隧道纵向,在一年中最冷时刻,隧道衬砌及围岩温度呈"两端低,中间高",此时姜路岭隧道围岩、二衬表面最高温度分别为-2.72℃,-7.80℃;在一年中最热时刻,衬砌温度呈"两端高,中间低",此时姜路岭隧道二衬表面最低温度为1.92℃,但由于受围岩初始地温的影响,围岩表面的温度呈倒V形,最低温度为-1.22℃。
严健[10]（2019）在《高海拔寒区特长公路隧道冻胀特性及防冻研究》文中研究说明四川和西藏两省区作为三大国家战略中“一带一路”和“长江经济带”的重要战略交汇点,交通基础设施的建设具有十分重大的意义。加快川藏铁路、藏区高速公路等快速进出藏区通道的建设以及对现有进藏大通道的改扩建工作已成为迫切的战略需求。在上述工程中,高海拔寒区特长隧道屡见不鲜,其中穿越冻土和冻岩地层的隧道修建已成为工程中面临的重要难题。本论文依托多座典型高海拔寒区特长公路隧道,并主要以国道317线（川藏公路北线）新建雀儿山隧道为研究对象,采用现场调研、文献调查、理论分析、数值模拟、现场试验和原位测试等综合手段,对寒区特长公路隧道冻土和冻岩地层下隧道施工期、运营期围岩-结构冻胀特性和防冻问题进行研究,并取得了以下研究成果:（1）调研并比较分析了典型高海拔寒区特长隧道的围岩和构成分布、地质和水文特点、寒区气候指标特征;探明了高海拔特长公路隧道冻害与进洞里程、围岩类型、通风及地下水等因素的相关性;就特长隧道不同地层时的冻害成因、冻害特征,冻胀机理、冻胀破坏模型进行了概括;讨论了冰碛冻土和裂隙花岗岩隧道冻胀性分级标准,并应用上述标准对典型高海拔寒区隧道进行了冻胀性分级。（2）对隧道贯通前后隧道洞内外温度场、围岩-结构温度场和风场进行了长期系统的现场测试,揭示了高海拔寒区特长公路隧道低温大风成因;利用SST湍流模型分析,探明了不同通风方式,特别是运营期平导压入通风方式下寒区特长公路隧道主洞、平导和横通道中温度场和风场的时空分布变化规律。（3）对雀儿山隧道进出口段冰碛地层冻土热力学参数取值方法进行了研究,得到了冰碛地层季冻土物理特性和温度特性,同时,以冻融圈冻胀理论为依据,利用数值计算得到了冰碛地层围岩温度场随埋深和时间的冻融规律,并就隧道冻胀力、冻胀变形量进行了计算;设计了针对冰碛地层隧道的“温度+冻胀压力+冻胀应力”原位测试方案,通过现场试验验证进一步明确了冻胀作用时冰碛地层-衬砌结构的冻胀特性。（4）通过施工检测就衬砌背后空洞、不密实等缺陷进行了统计,利用热液固耦合计算得出空洞存水冻胀时,随着未冻水体积含量、存水空间大小、存水空间位置变化所导致的冻胀力及相应的结构冻胀应力、损伤和变形发展规律;同时计算得出了裂隙花岗岩不同裂隙倾角、间距等工况下裂隙水冻胀对结构内力、变形的影响,最后,通过原位测试及与前人研究成果的比较验证,进一步明确了寒区隧道空洞及裂隙共存花岗岩在冻胀作用时围岩-衬砌结构的冻胀特性。（5）分别就高海拔寒区特长隧道通风升温系统以及不同地层施工防冻措施进行了研究,并就运营期隧道洞口端保温隔热材料选型、厚度和设防范围等关键参数进行计算,通过现场测试和数值计算对其升温效果和保温层效果进行了分析。
二、多年冻土区隧道施工过程中围岩温度场研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、多年冻土区隧道施工过程中围岩温度场研究（论文提纲范文）
（1）多年冻土区隧道施工过程中围岩融化圈变化规律研究（论文提纲范文）
| 1 工程概况 |
| 2 隧道围岩计算模型 |
| 2.1 控制微分方程 |
| 2.2 计算模型与计算参数 |
| 2.3 边界条件 |
| 3 计算结果与分析 |
| 3.1 施工阶段隧道融化圈分析 |
| 3.2 贯通后隧道融化圈分析 |
| 3.2.1 不铺设保温层隧道融化圈变化规律 |
| 3.2.2 铺设保温层时隧道融化圈变化规律 |
| 3.2.3 气候变暖下隧道融化圈变化规律 |
| 4 结论 |
（2）阿尔金山隧道洞口段围岩冻融过程与保温材料性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文的研究内容和技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究路线 |
| 第二章 阿尔金山公路隧道现场监测数据结果及分析 |
| 2.1 工程概况 |
| 2.1.1 隧道气象环境概况 |
| 2.1.2 隧道防保温设计 |
| 2.2 阿尔金山公路隧道现场监测布设 |
| 2.2.1 隧道洞口外气象资料监测 |
| 2.2.2 隧道洞口段气温资料监测 |
| 2.3 阿尔金山公路隧道现场监测结果及分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 洞口段围岩冻融过程与保温措施效果分析 |
| 3.1 阿尔金山公路隧道洞口段围岩季节冻融过程模拟 |
| 3.1.1 物理模型 |
| 3.1.2 数学模型 |
| 3.1.3 边界条件 |
| 3.1.4 初始温度场 |
| 3.2 模拟结果与分析 |
| 3.2.1 不同保温层铺设方式下保温效果对比 |
| 3.2.2 不同保温层厚度下围岩冻融过程 |
| 3.2.3 不同保温材料对比分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 季节性冻土区隧道水热力耦合模型 |
| 4.1 水分场控制方程推导 |
| 4.2 温度场控制方程推导 |
| 4.3 应力场控制方程推导 |
| 4.4 参数取值 |
| 4.4.1 未冻水含量 |
| 4.4.2 导热系数 |
| 4.4.3 衬砌混凝土损伤 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 阿尔金山隧道运营期洞口段衬砌结构受力分析 |
| 5.1 等效室内冻融循环次数计算 |
| 5.2 洞口段围岩季节冻融过程模拟 |
| 5.2.1 物理模型 |
| 5.2.2 边界条件 |
| 5.2.3 初始场 |
| 5.3 模拟结果与分析 |
| 5.3.1 第一年进口段衬砌结构应力分布 |
| 5.3.2 第五年进口段衬砌结构应力分布 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 主要结论 |
| 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A期间所发表的学术论文目录 |
（3）不同埋深条件下地表活动层对寒区隧道冻融圈影响规律研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文研究内容与主要内容 |
| 第二章 寒区隧道温度场和水分场及其基本原理 |
| 2.1 寒区隧道温度场及其基本原理 |
| 2.1.1 温度场的研究意义 |
| 2.1.2 寒区隧道温度场基本方程 |
| 2.1.3 围岩比热容的计算 |
| 2.1.4 围岩导热系数的计算 |
| 2.2 冻土水分场分析 |
| 2.2.1 水分场的研究意义 |
| 2.2.2 寒区隧道水分场基本方程 |
| 2.2.3 寒区隧道中扩散系数和渗透系数 |
| 2.3 相变动态平衡关系 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 寒区隧道模型试验 |
| 3.1 隧道模型试验及数据采集系统介绍 |
| 3.1.1 高低温环境试验箱 |
| 3.1.2 温度水分采集系统 |
| 3.2 寒区隧道冻结模型试验方案确定 |
| 3.2.1 概述 |
| 3.2.2 寒区隧道模型试验相似准则 |
| 3.2.3 相似准则推导 |
| 3.2.4 试验系统的设计 |
| 3.2.5 试验材料 |
| 3.3 模型试验过程 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 不同埋深地表活动层对隧道冻融圈的影响规律 |
| 4.1 埋深30cm试验结果分析 |
| 4.2 埋深20cm试验结果分析 |
| 4.3 埋深10cm试验结果分析 |
| 4.4 不同埋深条件下地表活动层对隧道冻融圈规律总结 |
| 第五章 风火山隧道施工中地表活动层与隧道冻融圈时空探究 |
| 5.1 风火山隧道的地质状况 |
| 5.2 模型的建立 |
| 5.2.1 计算区域的确定 |
| 5.2.2 边界条件的确定 |
| 5.2.3 初始条件的确定 |
| 5.3 施工期间隧道温度场分析 |
| 5.3.1 毛洞计算及结果分析 |
| 5.3.2 初衬后围岩的温度场计算及结果分析 |
| 5.3.3 初衬后围岩水分场计算及分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 论文试验的主要工作和得到的结论 |
| 6.2 论文研究的不足和展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
（4）冻融作用下寒区隧道洞口基底变形及防治技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.2 研究目的及意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 寒区隧道温度场的研究现状 |
| 1.3.2 冻胀融沉机理的研究现状 |
| 1.3.3 隧道冻害防治措施研究现状 |
| 1.4 研究思路及技术路线 |
| 1.4.1 研究思路 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 2 寒区隧道洞口基底冻融变形机理研究 |
| 2.1 冻土 |
| 2.1.1 冻土的定义 |
| 2.1.2 冻土的分类 |
| 2.2 寒区隧道的分区与分类 |
| 2.2.1 我国寒区的定义 |
| 2.2.2 寒区隧道分区 |
| 2.2.3 寒区隧道分类 |
| 2.3 冻胀融沉产生的机理 |
| 2.3.1 土体的冻胀机理 |
| 2.3.2 影响冻胀的主要因素 |
| 2.3.3 融沉机理及影响因素 |
| 2.4 温度场的基本方程 |
| 2.4.1 热力学基本理论及边界条件 |
| 2.4.2 热分析三类边界条件 |
| 2.4.3 —般非稳态温度场的控制方程 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 寒区隧道洞口基底冻融变形数值模拟 |
| 3.1 模型的建立 |
| 3.1.1 计算区域的确定 |
| 3.1.2 边界条件的确定 |
| 3.1.3 计算参数的选取 |
| 3.1.4 总传热系数的确定 |
| 3.1.5 初始条件的确定 |
| 3.2 温度场预测结果和分析(无保温层) |
| 3.3 应变场预测结果和分析 |
| 3.3.1 应变场的基本方程 |
| 3.3.2 基本假设 |
| 3.3.3 力学边界条件 |
| 3.3.4 材料参数 |
| 3.4 应变场分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 寒区隧道洞口基底变形防治技术研究 |
| 4.1 寒区隧道洞口基底变形防治措施 |
| 4.1.1 防排水措施 |
| 4.1.2 围岩注浆措施 |
| 4.1.3 设置防寒保温门法 |
| 4.1.4 通风散热措施 |
| 4.1.5 保温隔热层技术 |
| 4.2 数值模拟不同隔热层厚度的隔热效果 |
| 4.2.1 保温层材料的选取 |
| 4.2.2 不同厚度的保温层数值模拟比较 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（5）寒区隧道洞口段合理防排水及保温措施研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 防排水措施研究现状 |
| 1.2.2 保温措施研究现状 |
| 1.2.3 温度场研究现状 |
| 1.3 寒区隧道的冻害机理、类型及防治原则 |
| 1.3.1 寒区隧道冻害机理 |
| 1.3.2 寒区隧道冻害类型 |
| 1.3.3 寒区隧道冻害防治原则 |
| 1.4 研究内容和技术路线 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 2 阿拉套山隧道工程背景及地质条件 |
| 2.1 工程概况 |
| 2.2 隧道围岩支护参数 |
| 2.3 工程地质和水文概况 |
| 2.4 隧址气象特征 |
| 2.5 温度监测与分析 |
| 2.5.1 隧道外温度监测 |
| 2.5.2 隧道外温度分析 |
| 2.5.3 隧道内温度监测与分析 |
| 2.6 小结 |
| 3 寒区隧道洞口段施工期防冻措施及保温层研究 |
| 3.1 温度场计算理论 |
| 3.1.1 热传递基本方式 |
| 3.1.2 两类热传导方程 |
| 3.1.3 热力学边界条件和初始条件 |
| 3.2 寒区隧道洞口段防冻保温措施 |
| 3.2.1 保温隔热措施 |
| 3.2.2 加热措施 |
| 3.2.3 工程应用—阿拉套山隧道 |
| 3.3 防寒门与暖风机保温数值模拟 |
| 3.3.1 计算模型 |
| 3.3.2 材料参数与边界条件 |
| 3.3.3 计算结果分析 |
| 3.4 寒区隧道洞口段保温层数值模拟 |
| 3.4.1 计算模型与边界条件 |
| 3.4.2 保温材料性能及选择 |
| 3.4.3 铺设不同保温材料 |
| 3.4.4 保温层铺设位置 |
| 3.4.5 不同保温层厚度 |
| 3.5 洞口段保温设防长度 |
| 3.6 小结 |
| 4 寒区隧道洞口段运营期围岩温度场与冻胀力研究 |
| 4.1 隧道内流体力学基本理论 |
| 4.1.1 基本假设 |
| 4.1.2 控制方程 |
| 4.1.3 湍流模型 |
| 4.2 阿拉套山隧道洞内空气温度场模拟 |
| 4.2.1 热物理计算参数 |
| 4.2.2 建立模型 |
| 4.2.3 边界条件 |
| 4.2.4 风速影响下温度场的分布规律 |
| 4.2.5 外界温度影响下温度场分布规律 |
| 4.3 热-力耦合下隧道洞口段冻胀应力研究 |
| 4.3.1 数值模拟 |
| 4.3.2 结果分析 |
| 4.4 小结 |
| 5 寒区隧道洞口段防排水技术研究 |
| 5.1 寒区隧道洞口段防排水设计 |
| 5.1.1 寒区隧道防排水设计原则 |
| 5.1.2 洞外防排水设计 |
| 5.1.3 洞内防排水设计 |
| 5.2 阿拉套山隧道防排水施工关键技术 |
| 5.2.1 衬砌混凝土 |
| 5.2.2 中心深埋水沟 |
| 5.2.3 路侧排水沟、集水井、保温出水口 |
| 5.2.4 防水层 |
| 5.2.5 排水盲沟、盲管 |
| 5.2.6 止水条、止水带 |
| 5.3 中心水沟设置研究 |
| 5.3.1 中心水沟埋置深度 |
| 5.3.2 中心水沟铺设保温层 |
| 5.3.3 中心深埋水沟设防长度 |
| 5.4 小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（6）基于地温波动的季冻区隧道洞口段力学行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景以及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 寒区隧道温度场理论计算研究 |
| 1.2.2 寒区隧道温度场试验与现场实测研究 |
| 1.2.3 寒区隧道防寒保温技术研究 |
| 1.2.4 寒区隧道防冻胀力研究 |
| 1.3 本文研究内容和技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究方法 |
| 1.3.3 技术路线 |
| 第二章 季节性冻土区隧道内空气温度场分布规律研究 |
| 2.1 研究的理论准备 |
| 2.1.1 计算流体力学简介 |
| 2.1.2 热的三种传递方式 |
| 2.1.3 季冻区隧道空气控制方程与围岩控制方程 |
| 2.2 季冻区隧道空气温度场计算 |
| 2.2.1 软件介绍 |
| 2.2.2 计算模型与计算参数 |
| 2.2.3 模型的验证 |
| 2.2.4 风速对隧道内空气温度场的影响 |
| 2.2.5 入口风温对隧道内空气温度场的影响 |
| 2.2.6 隧道长度对隧道内空气温度场的影响 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 季冻区隧道围岩温度场及保温隔热层防寒技术研究 |
| 3.1 模型的建立 |
| 3.1.1 基本假定 |
| 3.1.2 网格的划分 |
| 3.1.3 边界条件 |
| 3.1.4 初始条件 |
| 3.2 计算模型的验证 |
| 3.3 季冻区隧道洞口段围岩温度场分布规律研究 |
| 3.4 探究保温层材料对围岩的保温效果 |
| 3.4.1 铺设聚酚醛泡沫材料保温层隧道围岩的温度变化 |
| 3.4.2 铺设泡沫玻璃材料保温层隧道围岩的温度变化 |
| 3.4.3 铺设硬质聚氨酯材料保温层隧道围岩的温度变化 |
| 3.4.4 对比不同材料保温层的保温效果 |
| 3.5 探究保温层厚度对围岩的保温效果 |
| 3.6 探究保温层铺设方式对围岩的保温效果以及合理选取 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 季节性冻土区隧道冻胀力理论计算 |
| 4.1 弹性力学方法计算冻胀力 |
| 4.1.1 计算参数的选取 |
| 4.1.2 冻胀力计算 |
| 4.1.3 冻胀力计算结果分析 |
| 4.2 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
| 附件 |
（7）渐冻隧道现象及其引起的隧道病害解决对策研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 寒区隧道温度场特性研究现状 |
| 1.2.2 寒区隧道隔热保温技术研究现状 |
| 1.2.3 寒区隧道防排水技术研究现状 |
| 1.3 主要研究内容及技术路线图 |
| 1.4 主要创新点 |
| 2 有渐冻趋势隧道不同类型冻土段的设计 |
| 2.1 衬砌结构防抗冻设计 |
| 2.1.1 现行规范及细则中的设计规定 |
| 2.1.2 衬砌结构防冻的分段设计 |
| 2.1.3 衬砌结构抗冻的分段设计 |
| 2.2 隔热保温层设计 |
| 2.2.1 现行规范及细则中的设计规定 |
| 2.2.2 不同冻土层中隔热保温层的作用和控制标准 |
| 2.2.3 隔热保温层的分段设计 |
| 2.3 防排水系统设计 |
| 2.3.1 防水系统的分段设计 |
| 2.3.2 排水系统的分段设计 |
| 2.4 小结 |
| 3 渐冻隧道现象及其渐冻和渐融时潜在病害分析 |
| 3.1 渐冻隧道现象及其演化模式 |
| 3.1.1 渐冻隧道现象 |
| 3.1.2 渐冻隧道的演化模式 |
| 3.2 隧道渐冻过程中的潜在病害分析 |
| 3.2.1 衬砌结构的渐冻病害 |
| 3.2.2 隔热保温系统的渐冻病害 |
| 3.2.3 防排水系统的渐冻病害 |
| 3.3 隧道渐融过程中的潜在病害分析 |
| 3.3.1 多年冻土的渐融病害 |
| 3.3.2 非冻土渐冻后的渐融病害 |
| 3.4 负年平均气温区隧道的渐冻现象 |
| 3.5 小结 |
| 4 既有隧道渐冻和渐融时病害的治理措施 |
| 4.1 既有隧道渐冻病害的治理措施 |
| 4.1.1 渐冻引起的非冻土段渗漏水治理 |
| 4.1.2 排水系统冻结失效的治理 |
| 4.1.3 衬砌结构渐冻病害的治理 |
| 4.1.4 控制并利用渐冻现象 |
| 4.2 既有隧道渐融病害的治理措施 |
| 4.2.1 对既有隧道进行有效的监测 |
| 4.2.2 渐融引起的排水系统失效的治理 |
| 4.2.3 渐融引起的衬砌结构破坏的治理 |
| 4.3 小结 |
| 5 新建隧道渐冻和渐融时病害的预防设计对策 |
| 5.1 衬砌结构预防设计对策 |
| 5.1.1 提高混凝土的抗冻抗渗等级 |
| 5.1.2 减弱衬砌受到的冻融循环作用速率和作用次数 |
| 5.1.3 衬砌结构荷载计算考虑渐冻的影响 |
| 5.2 隔热保温层预防设计对策 |
| 5.3 防排水系统预防设计对策 |
| 5.3.1 采用新型的堵水疏水措施 |
| 5.3.2 排水设计中供热、伴热系统的使用 |
| 5.3.3 使用新型防寒泄水洞 |
| 5.4 小结 |
| 6 依托工程设计方案 |
| 6.1 依托工程概况 |
| 6.1.1 工程区域气候条件 |
| 6.1.2 工程区域地质条件 |
| 6.1.3 工程区域水文条件 |
| 6.1.4 依托工程穿越冻土情况 |
| 6.2 不考虑渐冻和渐融的设计方案 |
| 6.2.1 衬砌结构设计 |
| 6.2.2 保温结构设计 |
| 6.2.3 防排水系统设计 |
| 6.2.4 设计中存在的问题与不足 |
| 6.3 考虑渐冻和渐融的设计方案 |
| 6.3.1 衬砌结构设计 |
| 6.3.2 保温结构设计 |
| 6.3.3 防排水系统设计 |
| 6.4 小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 在校研究成果 |
| 致谢 |
（8）冻土隧道动态信息反馈施工控制技术（论文提纲范文）
| 1 多年冻土区隧道动态信息反馈控制施工方法 |
| 2 多年冻土隧道监控量测方法和控制指标 |
| 2.1 洞内气温监测 |
| 2.2 围岩温度监测 |
| 2.3 冻胀力的监控量测方法 |
| 3 多年冻土隧道施工冻融圈响应规律与控制要点 |
| 3.1 传热模型和围岩热物理参数 |
| 3.2 喷射混凝土对围岩温度场影响 |
| 3.2.1 喷射混凝土后围岩温度场分布 |
| 3.2.2 施作时机对围岩冻融圈深度影响 |
| 3.3 一次模筑混凝土施工时机对围岩温度场影响 |
| 3.3.1 施作后围岩温度场分布规律 |
| 3.3.2 施作时机对围岩冻融圈深度影响 |
| 4 结语 |
（9）多年冻土区隧道传热模型及温度场分布规律（论文提纲范文）
| 0 引 言 |
| 1 高温多年冻土区隧道径向及纵向传热模型 |
| 1.1 隧道衬砌和围岩温度场径向传热模型 |
| 1.1.1 深埋段 |
| 1.1.2 浅埋段 |
| 1.2 隧道洞内温度场纵向传热模型 |
| 1.2.1 年温度振幅理论解 |
| 1.2.2 年平均温度理论解 |
| 2 高温多年冻土区隧道温度场分布规律研究 |
| 2.1 围岩热物性参数反演计算 |
| 2.2 依托工程隧道温度场纵向分布规律 |
| 2.3 依托工程隧道不同冻土段隧道温度场径向分布规律 |
| 2.3.1 隧道多年冻土段围岩径向温度场分布 |
| 2.3.2 隧道非冻土段围岩径向温度场分布 |
| 3 结 语 |
（10）高海拔寒区特长公路隧道冻胀特性及防冻研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 问题的提出及研究意义 |
| 1.2 国内外研究综述 |
| 1.2.1 寒区隧道温度场及多场耦合研究现状 |
| 1.2.2 冻土和冻岩冻胀特性研究现状 |
| 1.2.3 寒区冻土冻岩隧道冻胀损伤机理研究 |
| 1.2.4 寒区特长隧道防冻保温技术措施 |
| 1.3 选题依据、研究内容及方法 |
| 1.3.1 选题依据 |
| 1.3.2 主要研究内容和方法 |
| 第2章 高海拔寒区特长隧道冻害及冻胀性分级 |
| 2.1 高海拔寒区隧道及冻害现象 |
| 2.1.1 高海拔隧道主要冻害现象 |
| 2.1.2 寒区隧道冻害因素分析 |
| 2.2 寒区高海拔典型特长隧道调查分析 |
| 2.3 冰碛地层工程特性及冻胀性分级标准 |
| 2.3.1 冰碛地层工程特性 |
| 2.3.2 冰碛地层冻土物理力学参数取值 |
| 2.3.3 冰碛地层冻胀率及冻胀性分级标准 |
| 2.4 冻结花岗岩石及岩体冻胀性分级标准 |
| 2.4.1 裂隙岩石及其冻胀率计算 |
| 2.4.2 冻结花岗岩冻胀性分级标准及依托工程冻胀性分级 |
| 2.4.3 不同冻胀级别隧道防冻要点 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 高海拔寒区特长公路隧道风场-温度场研究 |
| 3.1 雀儿山隧道风场-温度场现场测试 |
| 3.1.1 现场监测目的 |
| 3.1.2 风场-温度场现场测试仪器设备 |
| 3.1.3 测点及测试断面布置 |
| 3.1.4 测试时间及频率 |
| 3.1.5 风场-温度场测试结果分析 |
| 3.2 隧道风流场-温度场理论模型 |
| 3.2.1 隧道内风流场及气固换热的基本假定 |
| 3.2.2 洞内风流湍流模型 |
| 3.2.3 风流温度场控制方程 |
| 3.2.4 气固换热及换热系数 |
| 3.2.5 围岩-结构温度场方程 |
| 3.3 基于SST湍流模型的洞内风流场—温度场数值计算模型及参数 |
| 3.3.1 模型主要尺寸参数 |
| 3.3.2 计算参数的确定 |
| 3.3.3 模型建立 |
| 3.4 隧道风场数值计算结果分析 |
| 3.4.1 风向 |
| 3.4.2 气压 |
| 3.4.3 风速 |
| 3.5 隧道温度场分布及变化规律 |
| 3.5.1 洞内气温场 |
| 3.5.2 二衬表面温度场 |
| 3.5.3 围岩温度场 |
| 3.6 现场测试及数值分析结果比较 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 冰碛地层-结构冻胀特性分析 |
| 4.1 寒区冰碛地层隧道冻胀特性的数值计算分析 |
| 4.1.1 热力学参数取值方法 |
| 4.1.2 隧道冰碛地层三维数值模型建立 |
| 4.1.3 冰碛地层数值计算结果分析 |
| 4.2 冰碛地层围岩-结构冻胀力原位测试及结果分析 |
| 4.2.1 原位测试原理和方案 |
| 4.2.2 现场测试结果分析 |
| 4.3 现场冻胀力测试及计算结果比较分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 岩质地层-结构冻胀特性分析 |
| 5.1 雀儿山隧道岩质地层地质及缺陷检测分析 |
| 5.2 岩质隧道热-流-固-损耦合理论模型 |
| 5.2.1 渗流场与温度场的基本方程 |
| 5.2.2 渗流场和温度场的数值分析 |
| 5.2.3 渗流荷载和冻胀荷载 |
| 5.2.4 围岩-结构损伤本构模型 |
| 5.2.5 耦合方程的求解 |
| 5.3 岩体冻胀力数值计算模型及参数 |
| 5.3.1 衬砌背后空洞存水冻胀数值模型的建立 |
| 5.3.2 裂隙水冻胀数值模型的建立 |
| 5.3.3 计算参数的确定 |
| 5.4 衬砌背后空洞存水冻胀计算结果分析 |
| 5.4.1 不同位置空洞存水冻胀对结构内力及位移的影响 |
| 5.4.2 未冻水体积含量对结构应力及位移影响规律分析 |
| 5.4.3 冻胀力作用下结构损伤扩展规律 |
| 5.5 岩体裂隙水冻胀数值计算结果分析 |
| 5.5.1 岩体不同倾角下裂隙水冻胀力对结构受力和变形影响 |
| 5.5.2 冻胀力随裂隙间距变化规律分析 |
| 5.6 富水裂隙围岩-结构冻胀力现场试验及比较分析 |
| 5.6.1 冻胀压力测试结果分析 |
| 5.6.2 衬砌结构内力测试结果分析 |
| 5.7 冻胀压力原位测试结果的比较分析 |
| 5.8 本章小结 |
| 第6章 施工期及运营期防冻措施及效果分析 |
| 6.1 施工期防冻措施及效果 |
| 6.1.1 施工期通风升温系统设计 |
| 6.1.2 施工期通风加热理论计算 |
| 6.1.3 施工期通风升温效果的现场测试 |
| 6.1.4 冰碛地层施工防冻措施 |
| 6.1.5 寒区富水裂隙硬岩地层注浆措施 |
| 6.2 运营期保温层材料选型及参数设计 |
| 6.2.1 保温隔热层材料选型 |
| 6.2.2 敷设保温层隧道气热耦合计算模型 |
| 6.2.3 计算结果分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的主要学术论文 |
| 攻读博士学位期间参与的科研项目 |
四、多年冻土区隧道施工过程中围岩温度场研究（论文参考文献）
- [1]多年冻土区隧道施工过程中围岩融化圈变化规律研究[J]. 王成,马莲霞,骆丽珍,韩风雷,秦臻. 湖南交通科技, 2021(03)
- [2]阿尔金山隧道洞口段围岩冻融过程与保温材料性能研究[D]. 虞洪. 兰州理工大学, 2021(01)
- [3]不同埋深条件下地表活动层对寒区隧道冻融圈影响规律研究[D]. 廉常青. 重庆交通大学, 2020(01)
- [4]冻融作用下寒区隧道洞口基底变形及防治技术研究[D]. 韩磊磊. 兰州交通大学, 2020(01)
- [5]寒区隧道洞口段合理防排水及保温措施研究[D]. 徐建涛. 兰州交通大学, 2020(01)
- [6]基于地温波动的季冻区隧道洞口段力学行为研究[D]. 张旭. 石家庄铁道大学, 2020(04)
- [7]渐冻隧道现象及其引起的隧道病害解决对策研究[D]. 张秋辉. 绍兴文理学院, 2020(03)
- [8]冻土隧道动态信息反馈施工控制技术[J]. 董长松,马楠,李博融,韩常领,夏才初. 灾害学, 2019(S1)
- [9]多年冻土区隧道传热模型及温度场分布规律[J]. 韩跃杰,富志鹏,李博融. 中国公路学报, 2019(07)
- [10]高海拔寒区特长公路隧道冻胀特性及防冻研究[D]. 严健. 西南交通大学, 2019(03)