气象要素对寒区隧道径向温度场影响规律研究

作者：孙克国; 刘建正; 于铭钊; 钟小春; 连小良; 吴红承; 李刚

来源：土木工程学报, 2021, S1: 140-148.

DOI：10.15951/j.tmgcxb.2021.s1.002

• 寒区隧道
• 温度场
• 数值模拟
• 单因素循环法

季冻区的恶劣气象条件是寒区隧道衬砌冻害问题的主要原因之一。依托某寒区公路隧道，研究不同气象条件对隧道径向温度场分布的影响。首先，将现场实测数据与数值模拟结果进行对比，验证了计算方法和参数取值的准确性；然后，采用单因素循环法，分析时间、洞内气温与初始地温对隧道径向温度场的影响规律。研究结果表明：冬季时期，隧道仰拱处的冻结与变温深度变化范围分别为0.323～4.78m和6.669～7.404m,明显高于隧道其他部位；隧道径向冻结与变温深度从仰拱沿着衬砌至拱顶不断减小。最后，对多种气象条件影响下的隧道断面温度场分布规律进行了量化分析，并得出了各初始地温与气温组合工况中，仰拱处冻结与变温深度的计算式，为寒区隧道的抗防冻设计提供了借鉴与参考。

• 单位
  西南交通大学