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现代隧道技术 2021, Vol. 58 Issue (4) :21-28    DOI:
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寒区隧道抗冻设防长度的计算方法研究
(1 西南交通大学土木工程学院,成都 610031;2 西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室,成都 610031)
Research on the Calculation Method for Frost-Resistance Fortification Lengths of Tunnels in Cold Regions
(1 College of Civil Engineering, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031; 2 Key Laboratory of Transportation Tunnel Engineering of Ministry of Education, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031)
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摘要      目前寒区隧道抗冻设防长度的设计多靠工程类比,且要求隧道内温度场已知。为了明确设计时设防长度选取标准,解决无实测洞内温度资料的问题,文章基于寒区隧道温度场理论求解方法,根据衬砌层不出现排水管冻结和围岩不发生冻胀两个条件,在调研资料分析和隧道围岩温度场数值分析的基础上,给出了衬砌层不出现冻害和围岩不出现冻害的临界洞内温度;分析了洞内通风和围岩条件对隧道洞内温度场的影响,获得了入口风温、断面面积、入口风速和初始岩温相关的隧道洞内温度回归公式;进而提出了一种寒区隧道抗冻设防长度的计算方法。以杀虎口隧道为例,计算得到其抗冻设防长度,并分析了风温及隧道断面面积对抗冻设防长度的影响。结果表明,设防长度分别随入口风温的降低、入口风速的升高和断面面积的增加而逐渐增大,随围岩温度的升高而逐渐减小。
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于 丽 1
2 孙 源 1
2 王明年 1
2
关键词:   
Abstract: At present the design of frost-resistance fortification lengths of tunnels in cold regions mainly relies on engineering analogies and requires the known temperature field inside the tunnel. In order to clarify the design criteria for the fortification length and to solve the problem of no actual temperature data in the tunnel, the critical temperatures in the tunnel are proposed under two preconditions of no freezing in the drainage pipe of the lining layer and no frost heave in the surrounding rocks, based on the theoretical solutions to temperature fields of tunnels in cold regions, as well as the investigation data analysis and numerical analysis of the temperature fields in tunnel surrounding rocks; the influence of tunnel ventilation and surrounding rock conditions on the temperature field in the tunnel is analyzed and a regression formula for calculating the temperature in the tunnel is obtained depending on the inlet wind temperature, section dimension, wind velocity and initial rock temperature; furthermore, a method for calculating the frost-resistance fortification length of tunnels in cold regions is put forward. Taking the Shahukou Tunnel as an example and using the calculated frost-resistance fortification length of the tunnel, the effects of wind temperature and tunnel section size on the frost-resistance fortification length are analyzed. The results show that the fortification length gradually increases as the inlet wind temperature decreases, the inlet wind velocity increases and the section size increases, and gradually decreases as the temperature of the surrounding rock increases, respectively.
KeywordsTunnel engineering,   Tunnels in cold regions,   Fortification length,   Temperature field,   Fortification stan? dard     
作者简介: 于 丽(1978-),女,博士,教授,主要从事隧道及地下工程研究工作,E-mail: 22643123@qq.com.
引用本文:   
于 丽 1, 2 孙 源 1, 2 王明年 1等 .寒区隧道抗冻设防长度的计算方法研究[J]  现代隧道技术, 2021,V58(4): 21-28
U Li1, 2 SUN Yuan1, 2 WANG Mingnian1 etc .Research on the Calculation Method for Frost-Resistance Fortification Lengths of Tunnels in Cold Regions[J]  MODERN TUNNELLING TECHNOLOGY, 2021,V58(4): 21-28
链接本文:  
http://www.xdsdjs.com/CN/      或     http://www.xdsdjs.com/CN/Y2021/V58/I4/21
 
没有本文参考文献
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