寒区隧道洞口段力学特性模型试验研究

摘要

以青海典型黄土隧道为背景,考虑隧道洞口段围岩的水热耦合环境,以含水率16％,18％黄土作为围岩材料,以有机玻璃为衬砌和洞门材料,进行相似比1:50的寒区隧道洞口段室内模型试验,对冻胀作用下衬砌应力进行分析,并采用数值模拟方法对冻结过程进行温度场-应力场耦合计算.结果表明:2种含水率下围岩温度变化规律相似;随着含水率增大,围岩温度下降速率变快,衬砌切向应力和径向应力均增大;距温度加载位置越近,围岩温度下降速率越快;数值模拟结果与模型试验存在一定误差,但变化规律一致.