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摘要
研究目的:以2022年冬奥会重大交通保障项目金家庄特长螺旋隧道为依托,通过现场实测、理论分析和COMSOL数值模拟相结合的方法,建立隧道围岩区的随机裂隙模型,研究传热系数、围岩初始温度、导热系数和比热容对温度场的影响,并建立围岩初始温度与保温层设计厚度间的数学关系式。研究结论:(1)围岩导热系数和初始温度对径向温度场的影响较传热系数和比热容大,但其温度变化规律均可用Asymptotic1模型表现,导热系数对径向温度场的影响以距离拱顶0.71 m处为界;(2)衬砌与围岩接触面的拱顶温度及平均温度均随着传热系数的增大而减小,随围岩导热系数、初始温度和比热容的增大而增大;(3)冻结深度随围岩导热系数的增大而增大,随初始温度的增大而减小,保温层设计厚度随初始温度的变化可用ExpDec1模型表现;(4)本研究结论可为寒区隧道的设计、施工及后期运营维护提供借鉴参考。
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