摘要
【目的】高地温隧洞热学分析数值模拟方法因其投入少、效率高、精度优等特点被科研工作者广泛采用,其范围的大小直接影响模拟结果的准确性及计算时长。应力分析中认为模型范围(单侧)取3~5倍隧洞半径即可满足工程要求,但对于围岩温度场分析时的最优数值模型范围尚不明确。【方法】以新疆布伦口—公格尔水电站引水隧洞为依托,采用FLAC 3D软件研究了断面尺寸、初始地温、围岩等级、初期支护以及洞内风温等五类因素对高地温隧洞围岩温度场的影响规律。【结果】结果显示:(1)数值模型范围过小会影响围岩热量的正常传递进而导致围岩温度场失真;(2)各因素对高地温隧洞热学分析数值模型最优范围的影响均与隧洞半径具有一定的的相关性;(3)各因素对围岩温度场影响程度由大到小的排序为洞内风温>初期支护≥围岩等级≥初始地温≥断面尺寸。【结论】结果表明:此研究方案条件下热学分析数值模型范围大小与力学分析基本相当,模型范围(单侧)取5倍隧洞半径时能够满足热学分析的需要。
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