寒区隧道温度场分布规律及保温层适应性研究

发布时间：2018-07-07 18:51

  本文选题：寒区隧道 + 温度场　； 参考：《铁道标准设计》2017年10期

【摘要】：为了研究寒区隧道的防寒保温设计问题,采用数值分析方法探讨不同外界气温、围岩地温以及有无保温层等条件下寒区隧道温度场的分布规律和保温层适应性研究,并采用叠加原理、分离变量法和贝塞尔特征函数建立列车风影响下寒区隧道温度场的计算模型,分析有无列车运行条件下寒区隧道温度场的变化规律。研究结果表明:由于二衬后出现负温分布对隧道衬砌结构安全性影响较大,因此建议将二衬后不出现负温分布作为寒区隧道保温措施的控制指标;在不考虑列车风影响条件下,保温层法最佳适用于最冷月平均气温为-2~-15℃的地区,当最冷月平均气温低于-15℃、围岩地温低于5℃时,保温层法应与主动保温措施相结合;当列车运行速度为300km/h、运行间隔为30 min时,通车与不通车相比隧道洞内中间位置平均气温下降约1.22℃,二衬后沿隧道进深方向出现负温的距离约增加36.8%。
[Abstract]:In order to study the problem of cold protection and heat preservation in cold zone tunnel, the numerical analysis method is used to study the distribution of temperature field and the adaptability of thermal insulation layer in cold zone under the conditions of different external temperature, surrounding rock ground temperature and without insulation layer, and the superposition principle, separation variable method and Bessel characteristic function are used to establish the train wind influence cold. The calculation model of the temperature field of the zone tunnel is used to analyze the change law of the temperature field of the tunnel under the condition of or without the train operation. The results show that the negative temperature distribution after the two lining has a great influence on the safety of the tunnel lining structure. Therefore, it is suggested that the negative temperature distribution after the two lining should not be used as the control index for the heat preservation measures of the cold zone tunnel; Under the condition of train wind influence, the insulation layer method is best suitable for the area with the average temperature of -2~-15 C in the most cold month. When the average temperature of the most cold month is below -15 C and the ground temperature of the surrounding rock is below 5 C, the insulation layer method should be combined with the active insulation measures. When the train running speed is 300km/h and the intercourse is 30 min, the tunnel hole is compared with the tunnel tunnel. The average temperature in the middle position decreased by about 1.22 degrees. The distance between the two lining and the tunnel in the depth direction increased by 36.8%.
【作者单位】： 西南交通大学土木工程学院;石家庄铁道大学土木工程学院;江苏建筑职业技术学院;
【基金】：国家科技支撑计划(2012BAG05B00) 国家科研开发计划(2016G002-A)
【分类号】：U451.3

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本文编号：2105917