寒区隧道沿径向温度场变化规律及影响因素分析

摘要：

为揭示寒区隧道衬砌结构和围岩沿径向温度场变化规律,采用控制变量法设置了 21组计算工况,以年温度振幅等于0.05 ℃作为围岩温度影响边界确定标准,通过数值模拟计算,研究隧道衬砌结构和围岩年平均温度、年温度振幅沿径向深度变化规律,分析空气年平均温度、空气年温度振幅、围岩初始温度、围岩导热系数和导温系数5个因素对其影响.研究结果表明:隧道衬砌结构年平均温度和年温度振幅沿径向深度近似呈线性变化,围岩则分别呈对数函数升高和指数函数降低;衬砌结构、围岩年平均温度和空气年平均温度、围岩初始温度之间呈正线性相关,年温度振幅和空气年温度振幅也呈正线性相关,但不受围岩初始温度影响;空气年温度振幅降低,围岩温度影响边界深度减小,衬砌结构和围岩年平均温度整体上升;围岩导热系数增大,衬砌结构和围岩年平均温度整体略有升高,但空气至围岩表面年温度振幅衰减倍数明显升高,围岩年温度振幅整体减小,相应冬季围岩冻结深度减小;围岩导温系数增大,空气至围岩表面年温度振幅衰减倍数降低,围岩年温度振幅沿径向深度衰减减缓,衬砌结构和围岩年温度振幅整体较高,同时围岩温度影响边界深度增大,衬砌结构和围岩年平均温度整体减小,相应冬季围岩冻结深度增大.

关键词：隧道工程、寒区、温度场、变化规律、影响因素、衬砌结构、围岩

所属期刊栏目：43

分类号：U452.2(隧道工程)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;新疆维吾尔自治区重大科技专项项目;西藏自治区科技计划项目

在线出版日期：2023-11-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：83-94