单向通风条件下高海拔隧道纵向温度分布规律及影响因素分析

作者：郑波; 方林; 郭瑞

来源：现代隧道技术, 2021, S1: 349-358.

DOI：10.13807/j.cnki.mtt.2021.S1.044

• 单向通风
• 高海拔隧道
• 温度场
• 影响因素
• 敏感度
• 防冻设计

文章通过建立三维CFD数值模型,研究了单向通风条件下高海拔寒区隧道洞内纵向温度场的分布规律及不同因素对温度场的影响。结果表明:当洞口平均温度高于-2℃,洞口风速小于1.2 m/s时,隧道衬砌表面会呈现出正温状态,可以不采取保温防冻措施;在同一洞口风速作用下,随洞口温度的降低,洞内纵向负温长度虽有所增加,但在围岩对洞内空气加热作用下,增加幅度逐渐减弱;在同一洞口温度作用下,随着洞口风速增大,进风一侧冬季0℃点位置会向洞内纵向延伸,增大隧道可能出现冻害的段落长度;基于正交试验,得出寒区隧道纵向温度场影响因素的敏感度排序为洞口风速>洞口气温>隧道长度;合理确定高海拔隧道保温层设防长度,需考虑洞口风速情况,寒区隧道选线应避免洞口轴线与风向平行的情况,应尽量与风向垂直或大角度相交。研究成果可为寒区隧道的建设与防冻设计提供科学参考。

• 单位
  国家山区公路工程技术研究中心; 招商局重庆交通科研设计院有限公司; 中铁西南科学研究院有限公司