考虑随机裂隙的寒区隧道温度场研究

为进一步探究寒区隧道温度场的分布规律和保温层敷设厚度问题,以金家庄特长螺旋隧道为依托,通过现场实测、理论分析和数值模拟相结合的方法,建立隧道围岩区的随机裂隙模型,研究水分迁移和相变对温度场和保温层设计厚度的影响。研究结果表明：(1)水分迁移和相变作用使得拱顶二维截线A的负温区和衬砌与围岩接触面处的温度增大,并减小围岩的冻结深度和保温层的设计厚度;(2)随机裂隙和渗流作用导致围岩与衬砌结构接触面的温度分布不具对称性,但总体表现为由拱顶至仰拱逐渐增大的趋势;(3)保温层设计厚度与孔隙率之间的关系可用ExpDec1模型表现,解析解的保温层厚度较数值模拟大,但均小于实际工程的设计厚度。研究结果可为寒区隧道的温度场和保温层设计研究提供借鉴参考。     

高海拔隧道热固型材料防冻保温层厚度的隔热效果仿真分析

在建立隔热层/衬砌/围岩的二维传热学分析模型基础上,基于二维稳态导热有限元分析方法对隧道围岩、衬砌温度场分布进行模拟仿真计算。首先,对地域环境年平均气温-3.5℃条件下,不同设计厚度的热固性隔热料福利凯(FLOLIC FOAM)的防冻保温效果进行了分析;其次,对防冻保温层设计厚度为5 cm且隧道环境温度由-3.5℃下降至-10℃时,单位厚度隔热层防冻保温导致的温差变化及其产生的隔热效果进行了对比;第三,当隧道环境气温从-3.5~-35℃范围变化且隔热层厚度为5 cm时,给出了可达到的防冻保温最低温度范围。     

隧道围岩温度场特性浅析

隧道的防冻研究中,温度是传热学中主要的物理量,也是防冻设计的重要参数。隧道温度场研究影响范围内的围岩及结构温度随时间变化的规律和过程,是一相变、边界条件复杂的不稳定热导问题。把握寒区隧道围岩及结构温度场的分布,是做好隧道防冻设计的前提。     

导热系数对寒区隧道温度场时空分布的影响

寒区隧道温度场对其抗防冻设计至关重要,围岩和支护结构的导热系数对温度场时空分布具有显著影响. 以寒区公路运营隧道为计算模型,采用理论推导、现场实测、数值仿真等方法对寒区隧道温度场的时空分布受导热系数的影响规律进行了研究. 研究结果表明:在任意时间点,变温圈内各点的温度均随支护结构导热系数的增大而降低,且支护导热系数越大,同位置处的温度降低速率越小;在任意时间点,支护温度随围岩导热系数的增大而升高,围岩温度随其导热系数的变化呈现分区性;可将围岩变温圈分为Ⅰ区和Ⅱ区:Ⅰ区内的各点温度随围岩导热系数的增大而升高;Ⅱ区内的各点温度随围岩导热系数的增大而降低;时间越长,Ⅰ区和Ⅱ区分界线的斜率和截距越大. 研究成果可为寒区隧道的抗防冻设计及选线提供借鉴和参考.      

施工通风条件下高地温隧道温度场分布规律研究

为了研究施工通风条件下高地温隧道围岩初始温度对隧道内温度的影响规律,采用Fluent软件进行数值模拟,得出了不同岩温条件下隧道内温度场的分布规律。研究结果表明:在不同围岩初始温度下,横纵断面上的降温趋势基本一致,隧道内平均温度随通风时间增加呈双曲线形衰减,围岩调热圈半径几乎相同;通风后隧道内平均气温和壁面平均温度与围岩初始温度呈线性关系。当通风温度与围岩初始温度的温差越大,通风降温效果越明显。     

基于FLAC 3D的季冻区隧道温度场分布规律数值模拟分析

在温度循环作用下,容易引起季冻区隧道渗漏等病害。采用三维快速拉格朗日分析程序(FLAC 3D),以通化至沈阳高速公路赤柏松隧道为数值模拟对象,对隧道在季冻区温度多年冻融循环下的温度场分布规律进行分析,为季冻区隧道的保温结构设计提供理论和数据支持。     

寒区隧道排水沟出口防冻设计研究

寒区隧道排水沟出口防冻设计是隧道排水系统设计的重要组成部分,为保证寒区隧道排水沟出口冬季不冻不堵、排水通畅,结合理论分析、现场测试和工程实践,介绍了寒区隧道排水沟出口型式以及设计要点;并针对隧址区气象环境、流速流量和保温措施等影响因素,利用数值模拟方法研究了掩埋式排水沟及端墙式排水沟出口的防冻措施有效性。研究表明,在寒冷地区,端墙式隧道排水沟防冻出口比掩埋式出口具有更好的防冻效果以及更广泛的适用性,同时也为排水沟检查与养护提供了便利条件。     

寒区隧道气温对隧道温度场的影响分析

根据温度场的控制微分方程及有限元公式,以吐库二线中天山隧道为例,通过理论计算及数值模拟分析,分别得到在同样的时间周期内相同气温变化对隧道调温圈大小的影响,通过对比发现：计算结果基本一致,可作为后期继续深入研究的基础依据.     

寒区隧道温度场变化规律及空气幕保温效果

隧道洞口段铺设保温层不能完全解决寒区隧道的冻害问题,为此提出一种新型寒区隧道空气幕保温系统,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计算模型,研究不同列车运行速度和运行间隔时寒区隧道温度场的分布规律,验证了新型寒区隧道空气幕保温系统保温效果. 研究结果表明:当外界气温为 ?30 ℃,围岩地温为5 ℃时,隧道洞口段铺设保温层已无法满足寒区隧道保温需求,应与主动保温措施联合;寒区长大隧道结构防寒不应仅在洞口段,若列车运行速度大（大于200 km/h）、列车运行频率高（间隔小于30 min）,寒区长大隧道需要全隧道防寒;50 m的保温空气幕联合1 050 m的保温层可以满足外界气温为 ?30 ℃、围岩地温为5 ℃、列车运行速度为300 km/h、列车运行间隔为10 min这种极端情况下寒区隧道的保温需求.      

板壁式柔性桥墩温度场计算方法的研究

对板壁式柔性桥墩温度场及其影响因素进行了研究。通过对十四城市气象资料推算，得出了用于温度场计算的大气透明度参数。壁面最高温度及达到最高温度的时间随壁面方位不同而不同，大气透明度不仅影响壁面温度，而且影响壁面方位的作用，大气透明度数值越大，壁面方位的作用越大。     

G210南山峁隧道渗漏水治理技术研究

通过对南山峁隧道渗漏水情况现场勘测,针对隧道明洞及洞身漏水现状及原因分析,提出了相应的渗漏水治理方案。该方案能有效地解决隧道内点、线、面渗漏问题,并形成一套较为完整的隧道防排水系统,从而满足隧道长期安全运营要求。     

核心土对软弱围岩隧道掌子面稳定性的影响

针对黄土地区山岭双线隧道软弱围岩稳定性较差的问题,通过三维有限元方法系统地分析了台阶长度及核心土长度、宽度对隧道掌子面的纵向位移、塑性区纵向深度和横向大小的影响.得出一些对黄土地区软弱围岩山岭双线隧道具有实际指导意义的结论.     

广惠高速隧道进出口路面抗滑性能分析

为研究隧道进出口路面结构抗滑性能,对广惠高速萝峰隧道、望牛岭隧道、青山隧道的横向力系数、隧道洞口附近路段工况进行调查分析,调查结果表明,进入隧道内横向力系数逐步降低,路面横向力系数隧道内低于隧道外,隧道内易发交通事故,需要进一步完善设计与施工方案,同时刻槽具有较好构造深度,抗滑能力良好。     

公路隧道照明节能技术探讨

公路隧道照明用电是隧道运营的主要支出成本,在当前能源紧张的情况下,隧道照明的节能设计具有重要意义。基于隧道照明系统的组成和行驶要求的亮度曲线提出六种具有实用价值隧道照明的节能技术,对于公路隧道照明节能具有指导意义。     

Ⅰ级高风险特长隧道反坡排水方法探析

在建的玉蒙铁路秀山隧道为I级高风险特长隧道,隧道进口为反坡施工,隧道内涌水量极大。通过长期的施工探索,摸索出了一套适合特长隧道快速施工的反坡排水设备配备。     

运营隧道衬砌结构技术状况的评定方法研究

运营隧道衬砌结构技术状况的优劣直接关系到隧道内行车和行人安全,如何对运营隧道衬砌结构技术状况进行合理评定成为人们所关注的重点.针对目前隧道工程界已有的隧道衬砌结构技术状况评定方法存在的不足,首先提出了＂隧道健康度＂和＂隧道健康度函数＂的基本概念,将检测隧道划分为若干评定单元,然后将检测数据分配于各评定单元之上,并通过隧道健康度函数,建立了隧道现场检测数据和评定结果之间的一一对应关系,建立了一种基于现场检测数据的隧道衬砌结构技术状况分段式量化评定方法,并通过工程实例验证了该评定方法的有效性.     

规避隧道施工风险的措施探讨

随着我国公路、铁路隧道大规模开工建设和为了更好地保护环境、少占土地,隧道的规模（长度和断面）越来越大,技术质量标准越来越高,同时也加大了隧道施工风险。对隧道施工风险进行分析,既可以提高规避隧道施工风险的能力,又能保证隧道施工又好又快地进行。     

我国各种隧道的特点及相关施工方法研究

主要针对我国目前常见的三类隧道进行了介绍,同时阐述了目前我国常见的隧道施工方法,并提出了各种隧道在施工过程中可能遇见的常见问题,为进一步提高我国隧道施工技术水平,确保隧道施工的安全高效,提出了相关建议,以期为我国隧道施工技术的进一步发展提供一定的借鉴意义。     

务川至正安高速公路分离式隧道开挖施工关键技术

分离式隧道是目前深埋长大高速公路隧道的主要施工方式。结合务川至正安高速隧道施工实例,阐述隧道Ⅳ级围岩开挖技术及方法,并探讨隧道初期支护施工方法及施工技术措施,可为相关施工提供参考。     

奉铜高速公路白龙江隧道施工技术研究

介绍了白龙江隧道的施工技术,确定了隧道开挖的支护方式及关键技术;隧道洞口和洞身的施工方法,着重介绍隧道洞口浅埋土质或易坍塌的软弱围岩地段开挖作业和洞身Ⅳ级、Ⅴ级围岩地段开挖作业的具体方案、方法,施工步骤;超前支护措施中超前长管棚、超前小导管、超前锚杆的施工方法;对施工中的注意事项进行了说明。