高寒高海拔隧道保温层敷设方式及设计参数优化
来源：中国血液净化杂志2020年第8期北京时间：
作者：王志杰, 周飞聪, 周平, 姜逸帆, 李金宜, 杜彦良, 杜逸文, 邓宇航
单位：1. 西南交通大学 交通隧道工程教育部重点实验室, 四川 成都 610031;2. 石家庄铁道大学 河北省大型结构健康诊断与控制重点实验室, 河北 石家庄 050043"],"fundList_en":["Consulting Project of Chinese Academy of Engineering (2015-XZ-28); High Speed Railway and Natural Science United Foundation (51678498); The Special Fund of Basic Scientific Research Business of Central University (SWJTU11ZT33); The Innovation Team Development Program of Ministry of Education (IRT0955)
摘要：为了深入探究高寒隧道保温层敷设方式及其设计参数优化的问题，以高寒高海拔特长珠角拉山隧道工程为背景，通过数值模拟重点研究了保温层敷设方式、设计厚度及导热系数参数的选择，并讨论了当地气温变化与保温层设计参数的关系。研究结果表明：在寒区隧道保温层设防区段，贴壁式敷设方式最佳；随着保温层厚度的增加，洞内冷空气影响范围逐渐减小，调热圈径深随保温层厚度变化的趋势用公式表达为<i>f</i>（<i>x</i><sub>h</sub>）=3.039e<sup>-0.280 9<i>x</i><sub>h</sub></sup>+13.8e<sup>-0.009 322<i>x</i><sub>h</sub></sup>；基于调热圈径深随保温层厚度增加的变化速率曲线及隧道结构安全，建议保温层厚度设计为5~10 cm；随着保温材料导热系数的增大，洞内冷空气影响范围逐渐增大，调热圈径深与导热系数关系趋势用公式表达为<i>f</i>（<i>x</i><sub>λ</sub>）=15.47e<sup>0.287 4<i>x</i><sub>λ</sub></sup>-3.829e<sup>-39.05<i>x</i><sub>λ</sub></sup>；基于调热圈径深随导热系数变化速率曲线及隧道结构安全，建议保温材料导热系数取0.020~0.035 W·（m·K）<sup>-1</sup>；在假定保温层厚度为5 cm，导热系数为0.022 2 W·（m·K）<sup>-</sup>1，通风时间4个月的情况下，只有当洞内气温大于-15℃时才能保证支护结构和围岩不受冻害影响。研究成果可为川藏铁路建设提供指导作用。
关键词：道路工程,公路隧道,数值模拟,高寒高海拔,保温层,敷设方式,参数优化
基金资助：中国工程院咨询项目（2015-XZ-28）；国家自然科学基金项目（51678498）；中央高校基本科研业务专项资金项目（SWJTU11ZT33）；教育部创新团队发展计划项目（IRT0955）
