气象要素对寒区隧道径向温度场影响规律研究

季冻区的恶劣气象条件是寒区隧道衬砌冻害问题的主要原因之一。依托某寒区公路隧道,研究不同气象条件对隧道径向温度场分布的影响。首先,将现场实测数据与数值模拟结果进行对比,验证了计算方法和参数取值的准确性;然后,采用单因素循环法,分析时间、洞内气温与初始地温对隧道径向温度场的影响规律。研究结果表明:冬季时期,隧道仰拱处的冻结与变温深度变化范围分别为0.323~4.78m和6.669~7.404m,明显高于隧道其他部位;隧道径向冻结与变温深度从仰拱沿着衬砌至拱顶不断减小。最后,对多种气象条件影响下的隧道断面温度场分布规律进行了量化分析,并得出了各初始地温与气温组合工况中,仰拱处冻结与变温深度的计算式,为寒区隧道的抗防冻设计提供了借鉴与参考。