越江隧道周围土体温度场的演化规律.pdf

《越江隧道周围土体温度场的演化规律.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第30卷第4期2013年4月公路交通科技JournalofHighwayandTransportationResearchandDevelopmentV01．30No．4Apr．2013doi：10．3969／j．issn．1002—0268．2013．04．014越江隧道周围土体温度场的演化规律王小明，丁蓬莱(中国能源建设集团广东省电力设计研究院，广东广州510663)摘要：在越江隧道运营期间，隧道外侧土体会受到热源以热传导的形式产生持续扰动，从而改变土体的结构和工程性质。依据南京越江公路隧道浅层温度场以及

2、管片外侧温度进行的长期监测试验结果，分析了其温度变化规律，建立了隧道浅埋段传热的三维数值模型。并以现场实测数据作为边界条件，利用有限差分方法对隧道周围土体的温度场进行了数值模拟，将模拟结果与实测结果进行对比，验证了模型的精度和可靠性，最后对隧道周围土体温度场时空演化规律进行了研究。分析成果可为相关领域设计人员提供参考。关键词：隧道工程；温度场；数值模拟；热参数；有限差分法中图分类号：U452．1文献标识码：A文章编号：1002—0268(2013)04—0076—06TemperatureFieldEvolv

3、ementofSoilsSurroundingCross-riverTunneWANGXiaoming，DINGPenglai(GuangdongElectricPowerDesignInstitute，ChinaEnergyEngineeringGroupCo．，Ltd．，GuangzhouGuangdong510663，China)Abstract：Duringtheoperationperiod，soilssurroundingcross-rivertunnelareunderpersistentdis

4、turbanceofheatconduction，themicrostructureandengineeringpropertieswillbechanged．BasedonlongtermobservationsofthetemperatureoutsideshieldtunnelsegmentandshallowsoiltemperaturefieldofNanjingcross-rivertunnel，thetemperaturechangeregularityisanalyzed，the3Dheatt

5、ransfernumericalmodelofshallow-buriedsectionofthecross—fivertunnelisestablished．Applyingthemeasuredtemperatureofgroundsurfaceandtunnelsegmentasboundaryconditions。thefinitedifferencemethodiSusedtosimulatethetemperaturefieldofsoilssurroundingthetunnel．Thesimu

6、lationresultiscomparedtomeasureddatatoverifythemodel’Sreliabilityandprecision．Atlast，thespace—timeevolutionregularityofthetemperaturefieldsurroundingthetunnelisresearched．Theanalysisresultcouldbeusedasareferenceforthedesignersinrelatedfield．Keywords：tunnele

7、ngineering；temperaturefield；numericalsimulation；thermalparameter；finitedifferencemethod0引言随着城市人口持续增长与城市规模快速扩大，越江隧道已成为跨江城市过江通道的重要形式。与大跨度越江桥梁相比，主要采用盾构法施工的越江隧道具有显著的优势，包括不影响通航、不易受恶劣天气影响、对沿岸环境影响与扰动较小、易与既有城市道路相互衔接等。但越江隧道内赋存有大量的热源，包括行驶车辆所排放出的高温尾气、维持隧道运行的各种机电设施和敷设的

8、高压电缆发出的热量，这些热源聚积在隧道狭长封闭的空间内，由于地下通风不畅，隧道温度持续升高，易形成人工收稿日期：2012—07—30基金项目：中国博士后科学基金项目(2011M500187)；广东省自然科学基金项目($2011040005245)；2011年广东省电力设计研究院院级科标项目(EV00711W)作者简介：王小明(1981一)，男，安徽太湖人，硕士．(xmwan【98121@163．co