混凝土水化热对寒区隧道围岩融化及回冻过程的影响

资料大小：330KB
资料类型：.PDF
资料等级：
发布时间：2021-09-22

资料介绍

混凝土水化热对寒区隧道围岩融化及回冻过程的影响
郭春香，杨凡杰
(1．兰州交通大学土木工程学院，甘肃
，吴亚平，马学宁，景云峰
兰州 730070；2．青藏铁路公司总工处，青海西宁810007)
摘要：混凝土水化热是导致围岩融化的主要热量来源之一，不同水化热放热方程(不同放热速率)对结果影响
较大。本文以昆仑山隧道为例，利用有限单元法计算考虑混凝土水化热及其放热过程和不考虑水化热的隧道围
岩融化回冻过程，分析水化热对围岩融化、回冻过程的影响。2种工况计算中均考虑施工过程、隧道衬砌内缘温
度变化、防水隔热保温层、人模温度、相变等因素。结果表明：在寒区隧道围岩施工过程中，混凝土水化热增加了
围岩的最大融化深度，同时使围岩温度升高；考虑混凝土水化热影响寒区隧道围岩回冻时间比不考虑水化热情况
晚1年。
关键词：寒区隧道；温度场；施工过程；水化热放热过程；回冻
中图分类号：U270．1 文献标志码：A doi：10．3969／j．issn．1001—8360．2011．11．018
Influence of Concrete Hydration Heat on the M elting
GU0 C hun
and Refreezing Processes of Surrounding Rock
of Tunnels in the Permafrost Region
xiang ， YANG Fan—j ie ， WU Ya—ping ， MA Xue—ning ，
(1．School of Civil Engineering，Lanzhou Jiaotong University，Lanzhou 730070，
2．Qing—Zang Railway Corporation，Xining 810007，China)
JING Yun—feng
China；
Abstract：Concrete hydration heat is one of the main sources of heat which causes surrounding rock to melt，dif—
ferent heat hydration and release equations(different heat release speeds)make a great impact on the melting
results．Taking one Kunlun M ountain tunnel as an example，the surrounding rock melting and refreezing
processes are simulated with the finite element method，and the influence of hydration heat on the surrounding
rock melting and refreezing processes are analyzed under the conditions of considering and without considering
the heat hydration and release processes．The construction process，temperature changes at the tunnel ling inner
edge，waterproof and thermal insulation layer，concrete casting temperature and phase transition are taken into
account in calculation under both operating conditions．The research results show as follows：In construction of
tunnels in the permafrost region，the maximum thaw depth and temperature of surrounding rock are raised due
to concrete hydration heat；the refreezing time of tunnel surrounding rock in the permafrost region is one year
later considering the influence of concrete hydration heat when as compare with the situation，exclusive of the
influence of concrete hydration heat．
Key words：tunnel in the permafrost region；temperature field；construction process；hydration heat release
process；refreezing
目前关于寒区隧道温度场研究较多。1999年赖
远明等运用Galerin法对寒区隧道温度场和渗流场耦
收稿日期：2009-05—25；修回日期：2009—08—05
基金项目：青藏铁路公司科技研究开发计划项目(QZ2OO9一G03)
作者简介：郭春香(1978一)，女，辽宁锦州人，讲师，博士研究
生。
E·mail：guocx@mail．1zitu．cn
合非线性问题进行分析研究Ⅲ ，并运用无量纲量和摄
动技术求出寒区圆形隧道温度场解析解。张学富E3]
根据某已建成寒区隧道内实测大气温度和围岩温度，
利用自行推导的三维有限元计算公式，分析隧道铺设
保温材料和没有铺设保温材料的温度场。张全胜以