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铁道标准设计2025年第11期:兰新二线祁连山铁路1号隧道温度场规律现场实测研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:郭硕栋;刘晓瑞;徐冲;郭佳奇;毋文涛;

单位:河南理工大学土木工程学院;中铁第一勘察设计院集团有限公司;

摘要:高海拔寒冷地区铁路长隧道由于隧道长度长,技术要求高,且现场实测的气温数据偏少,导致无法探明其温度场的变化规律,不能为相应工程的防寒设计提供理论指导。以新建兰新二线祁连山隧道为工程依托,通过寒区隧道自动化智能监测技术对祁连山隧道洞外气象要素、洞内空气温度以及纵向温度进行监测,研究其温度场的变化规律。研究结果表明:祁连山隧道受大量自然风影响,无论是在夏季还是冬季均形成由洞外吹向洞内的主导风流;随着隧道进口距离的增加,年平均温度总体呈线性函数形式上升,年温度振幅近似呈幂函数形式减小;随着隧道出口距离的增加,年平均温度总体呈线性函数形式上升,年温度振幅近似呈对数函数形式减小;隧道沿纵向长度变化规律受超净压差和热位差影响较大,进深越靠近中心部位空气温度越趋于稳定,其中两相邻断面最大空气温度幅度差为15.5℃;隧道洞口两侧的断面负温时间较长,且负温时间占全年时间的比例最大值为55.8%,进口负温段长度约1 500 m,出口负温段长度约5 000 m;最冷月的隧道纵向空气温度变化规律总体先上升,而后在2 500 m以后呈下降趋势,且出口端温度比进口端平均温度低11.7℃。

关键词:寒区隧道;;铁路隧道;;温度场;;纵向温度;;空气温度;;变化规律;;现场实测

基金资助:国家自然科学基金项目(52178388);; 中铁第一勘察设计院集团有限公司科研项目(20-36);; 中交二公局局级重点科技研发项目(H21-134)