寒区隧道温度场的时空演化规律及温控措施研究

发布时间：2017-09-11 00:17

  本文关键词：寒区隧道温度场的时空演化规律及温控措施研究

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【摘要】：推导寒区隧道围岩—衬砌—气流的非稳态热传导的有限差分方程,通过在建寒区铁路隧道现场实测温度场与计算温度场的对比,验证数值解的准确性。结果表明:隧道贯通后,随着时间的推移,距离衬砌表面一定范围内衬砌和围岩的温度变化曲线呈正弦曲线,与风流温度的相同,而且越往断面径向深处,衬砌和围岩的温度变化越小,相位滞后越大;隧道二衬拱顶处的温度最高,轨面处的温度最低,各测点温度平均值与拱腰处的接近;隧道二衬温度的计算值稍低于实测的平均值,但满足工程使用精度要求;采用硬泡聚氨酯保温材料作为隔热层,可以有效提高寒区隧道衬砌和围岩的温度,且隔热层厚度为0.05m左右时工作效率最高;外贴式和中隔式保温隔热层均能起到良好的保温效果,而外贴式的保温效果更优;考虑到外贴式隔热层便于维护和更换,而中隔式保温层遇水及受挤压均易变形,因此在材料及施工工艺允许的前提下,建议寒区隧道采用外贴式保温隔热层。
【作者单位】： 西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室;中铁大桥勘测设计院集团有限公司;中铁二院工程集团有限责任公司土建一院隧道所;
【关键词】： 寒区隧道 温度场 周期性风温 隧道衬砌 围岩 保温隔热层
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51278426) 中铁二院工程集团有限责任公司科研项目(11541035(11-12))
【分类号】：U451;U455
【正文快照】： 寒区隧道温度场的准确预测有助于设计者选择合适的防寒抗冻措施。国内学者对多条寒区隧道进行了温度场的现场监测及研究[1-5]。张耀等[6-7]通过对隧道现场实测气温资料的整理,建立了圆形隧道传热方程,得到了寒区有隔热层的圆形隧道温度场解析解和简化计算方法。肖琳等[8]利用

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本文编号：827485