兰州地铁地温分布特性及其演化规律

以兰州地铁所在地区为研究对象,实测地铁隧道开挖前的地温(简称为初始地温),根据实测数据,提出地铁初始地温预测模型公式。采用非稳态传热的数值模型,分析运营条件下地铁隧道围岩温度的演化规律。结果表明:兰州地铁初始地温随环境气温和埋深的变化而变化;年变温层位于自地表至埋深12m处;年恒温层位于埋深12m及其以下,温度为15℃左右;年变温层中,1年内初始地温变化规律与环境气温变化规律相似,近似呈正弦曲线状分布,但存在相位滞后的现象;1年中初始地温的振幅随埋深的增大呈指数下降趋势。在隧道内空气与围岩之间热交换中,兰州地铁隧道围岩的温度及其梯度、热透厚度(未达到极限时)均与隧道内环境温度、热交换时间成正相关关系,但与距隧道内壁的距离成负相关关系。     

兰州地下轨道交通围岩热物理参数试验研究

地下轨道交通暖通空调系统的优化设计与地下轨道交通隧道围岩的热物理参数性质密切相关。文章以兰州地下轨道交通原状土样为研究对象,使用Hot Disk热常数分析仪探究了兰州地下轨道交通围岩的热物理性质。研究结果表明:兰州地下轨道交通围岩土样的导热系数随深度的增加而增加,深度13 m处的中砂层导热系数和热扩散系数最大,明显比其它深度处的黄土层和淤泥质土层的导热系数和热扩散系数大,而中砂层体积比热较小;围岩土样的导热系数随含水率增加呈线性增长,体积比热随含水率增加先降低后增高,热扩散系数随含水率增加先升高后缓慢降低。