高岩温隧道初期支护应力场及安全性研究

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为了评价高岩温隧道施工过程中初期支护的安全性,探讨了高岩温隧道施工期间初期支护随开挖步序的温度场、应力场变化规律和特征。首先通过热-应力耦合三维数值模拟和现场测试,研究了不同原始围岩温度场中,高岩温隧道开挖过程中初期支护温度场的变化规律;其次考虑围岩荷载和温度荷载共同作用,分析了高岩温隧道开挖过程中初期支护应力场的变化规律;最后基于初期支护应力值,评价了高岩温隧道初期支护的安全性。结果表明:受施工通风影响,初期支护温度在隧道开挖后急剧降低,约5天内之后基本与洞内气温一致。受施工工序影响,初期支护最大拉应力先增后减,最大压应力持续增加。随着围岩初始温度增大,在不同施工步序中,初期支护的最大拉应力和最大压应力均增大。初期支护安全性受控于喷射混凝土抗拉强度,当围岩初始温度超过60℃时,喷射混凝土将产生受拉破坏。
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