热害隧道隔热材料及隔热体系研究

论文摘要

本文主要研究了高地温隧道隔热材料的基本性能及隔热体系的温度场变化问题。近年来,随着国内西部铁路建设的飞速发展,隧道建设向长大超深发展,各种地质问题和环境条件越来越复杂,高温地热水问题便是一个影响隧道施工和运营的特殊问题。从调研资料来看,目前工程界已开始重视地热对隧道施工和工程质量的影响,但总的来说还没有针对性强和很有效的技术措施。本文根据目前国内外热害隧道的现状和研究进展展开调研,以大瑞线高黎贡山热害隧道为课题背景。大量选取隔热材料,并对其进行基本性能的试验研究,结合该隧道的实际情况,最终选择出合理的隔热材料。其次,设计并制作出一个模拟隧道结构型式的模型台,将各种隔热材料以及不同的情况进行模型试验。将试验所得结果与热传导理论所得结果进行比较分析,结果发现实验结果与理论计算结果基本一致。由此可以得到这样一个结论：在材料合适、施工合理等前提下,热害隧道的二衬混凝土结构层背后增加一层隔热材料的方案是可行的。最后,设计出了一种新型的热害隧道隔热材料的施工工艺,这种新工艺目前还没有投入实际工程的使用,其合理性有待研究。并对进一步的研究内容进行了展望。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究目的和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本课题的提出及本文的研究工作
• 第2章 隔热材料的基本性能
• 2.1 隔热材料的定义
• 2.2 隔热材料的选取
• 2.2.1 隔热材料的选取原则
• 2.2.2 隔热材料的选取结果
• 2.3 隔热材料的基本性能试验
• 2.3.1 表观密度试验
• 2.3.2 吸水率试验
• 2.3.3 导热系数试验
• 2.4 小结
• 2.4.1 吸水性
• 2.4.2 导热系数
• 2.4.3 抗压强度
• 2.4.4 经济性
• 第3章 隔热体系模型试验
• 3.1 热模型试验目的
• 3.2 热模型试验原理
• 3.3 热模型的制作
• 3.4 热模型试验操作
• 3.5 热模型试验结果
• 第4章 隔热体系模型试验结果分析
• 4.1 基本假定
• 4.2 模型传热理论计算并分析
• 4.2.1 热传导理论简介
• 4.2.2 基本公式
• 4.2.3 不同情况下传热效果的单独分析
• 4.2.4 不同情况下传热效果的整体分析
• 4.3 小结
• 第5章 热害隧道新工艺研究
• 结论与建议
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间参加的科研项目