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季节性寒区隧道围岩融化分析的一种解析计算方法
  • ISSN号:1000-4548
  • 期刊名称:《岩土工程学报》
  • 时间:0
  • 分类:U457[建筑科学—桥梁与隧道工程;交通运输工程—道路与铁道工程]
  • 作者机构:[1]山东科技大学山东省土木工程防灾减灾重点实验室,青岛266590, [2]中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,徐州221116
  • 相关基金:国家自然科学基金(51508314);中国博士后科学基金(2016M59221);山东科技大学人才引进科研启动基金(2015RCJJ061)
中文摘要:

新疆G217国道玉希莫勒盖隧道位于高海拔季节性冻土地区,为确保隧道运营的安全性,需对其温度场及保温层厚度进行研究。针对这一问题,文章首先采用自动温度监测仪对该隧道进行现场观测,得到隧道不同径向深度处的温度变化规律;通过室内试验测定相关计算参数,并根据现场温度监测的拟合分析结果确定模型边界条件,将该隧道未铺设保温层时的温度场计算结果与现场温度监测结果进行对比,可以看出两者变化趋势基本吻合;然后进一步分析现场采用5cm保温层的可靠性,计算结果表明,在衬砌壁后仍存在0.4m的冻结范围;同时分析了冻结锋面的扩展规律,得出拱肩和底板是冻结锋面扩展速度最快、距离最远的部位,视为整个断面的危险位置;最后以拱肩和底板处衬砌外侧的温度是否为0℃作为判据计算了该隧道所需保温层厚度。文章研究成果对高山季节性寒区隧道的建设具有一定的指导意义。

英文摘要:

The Yuximolegai tunnel on the G217 national highway in Xinjiang is located in a high-altitude seasonal frozen-ground region. In order to ensure its safe operation, it is necessary to study its temperature field and deter- mine a proper insulation layer thickness. An automatic temperature monitor was used to obtain temperature varia- tions at different radial depths of the Yuximolegai tunnel. Based on the calculating parameters determined by labora- tory tests, the model boundary conditions were determined by fitting the analytical results of field temperature moni- toring. The temperatures obtained by field monitoring were compared with those determined by the temperature field calculation without an insulating layer, and their changing tendencies are basically in agreement. Further analysis was conducted on the reliability of the 5 cm-thick insulating layer used in the field, and the calculations show that there is a freeze scope of 0.4 m behind the lining wall. The expanding law of the freezing front was analyzed and re- suits indicate that the freezing front expands fastest and for the farthest distance on the spandrel and bottom, where the most dangerous positions on the whole cross section are. Ultimately, the required thickness of the insulating lay- er was calculated according to the criteria of whether or not the temperature outside the spandrel and bottom lining layer is 0℃.

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期刊信息
  • 《岩土工程学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科协
  • 主办单位:中国水利学会 中国土木工程学会 中国力学学会 中国建筑学会 中国水力发电工程学会 中国振动工程学会
  • 主编:蔡正银
  • 地址:南京虎踞关34号
  • 邮编:210024
  • 邮箱:ge@nhri.cn
  • 电话:025-85829553 85829534
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-4548
  • 国内统一刊号:ISSN:32-1124/TU
  • 邮发代号:28-62
  • 获奖情况:
  • 中国科协二等奖,江苏省首届优秀期刊奖,连续三次被评为核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:54826