布侖口引水隧洞圍巖及襯砌結(jié)構(gòu)溫度分布與受力特性分析.pdf

1、正在施工中的布侖口—公格爾水電站引水隧洞，鉆孔內(nèi)最高溫度達(dá)到82℃，高地溫問(wèn)題十分突出，且施工過(guò)程中降溫十分困難，隧洞通風(fēng)后，洞內(nèi)溫度仍高達(dá)60多度，給施工帶來(lái)了極大的影響。該工程中的高地溫對(duì)施工方法、施工環(huán)境、造價(jià)、工程襯砌結(jié)構(gòu)的形式及耐久性都有較大影響。本文正是基于高溫對(duì)該引水隧洞圍巖及襯砌結(jié)構(gòu)受力影響而展開(kāi)的，擬采用解析方法進(jìn)行研究，主要成果如下:
　　(1)針對(duì)布侖口引水隧洞存在的高溫情況，對(duì)施工期圍巖內(nèi)的非穩(wěn)態(tài)溫度分布進(jìn)

2、行了分析，得到圍巖溫度隨通風(fēng)時(shí)間的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律，并對(duì)圍巖溫度場(chǎng)的各影響因素對(duì)降溫效果的影響進(jìn)行詳細(xì)分析，主要包括風(fēng)與圍巖間對(duì)流換熱系數(shù)、圍巖導(dǎo)熱系數(shù)、通風(fēng)溫度等。
　　(2)分析了變溫引起圍巖的溫度應(yīng)力，最大環(huán)向溫度應(yīng)力約為1.4MPa;分析溫度場(chǎng)與應(yīng)力場(chǎng)共同作用下圍巖的應(yīng)力特性，得出本深埋工程中施工期圍巖的受力以壓應(yīng)力為主，環(huán)向最大壓應(yīng)力約為10.5MPa。
　　(3)分析了運(yùn)行期襯砌結(jié)構(gòu)與圍巖的溫度分布表達(dá)式，著重分析水

3、與混凝土的對(duì)流換熱系數(shù)、混凝土與圍巖導(dǎo)熱系數(shù)等因素對(duì)襯砌溫度分布規(guī)律的影響。換熱系數(shù)由110W/(m2·k)增加到500W/(m2·k)時(shí)，襯砌內(nèi)外壁的溫度差增加約6％，混凝土與圍巖導(dǎo)熱系數(shù)的比值越小，引起襯砌內(nèi)外壁溫度差越大。
　　(4)分析了運(yùn)行期變溫引起襯砌溫度應(yīng)力表達(dá)式，詳細(xì)分析了混凝土線(xiàn)膨脹系數(shù)、襯砌混凝土初始溫度等因素對(duì)溫度應(yīng)力的影響，得出混凝土初始溫度對(duì)襯砌的溫度應(yīng)力分布有較大影響，混凝土初始溫度由10℃增加到30℃