峡谷风对寒区隧道抗冻设防长度的影响

峡谷风作为高山峡谷区、高原山区的特定产物,是影响高寒山区隧道抗冻设防长度的关键因素,开展峡谷风作用下的寒区隧道抗冻设防长度研究对寒区隧道病害提前预防和有效治理具有重要的研究价值与指导意义。本文采用现场实测、数值模拟、因子设计等综合研究方法,围绕峡谷倾角、峡谷风下风向与隧道洞轴线夹角、隧道洞口相对高度三种控制指标,开展寒区隧道抗冻设防长度变化规律研究以及相应机理分析。首先,依托国家重点隧道工程开展现场监测工作,以0℃作为隧道冻害发生的临界温度,得出隧道的实测抗冻设防长度为200~300 m;其次,基于高山峡谷区实际隧道工况的各项控制指标,建立峡谷风下寒区隧道抗冻设防长度的数值模型并开展数值模拟试验,得出数值模拟的结果为237.78 m,与隧道实测抗冻设防长度高度吻合;最后,通过对数值试验结果进行分析得出,峡谷风作用下寒区隧道抗冻设防长度受多因素耦合影响,其中峡谷倾角对隧道抗冻设防长度的影响最大,峡谷风下风向与隧道洞轴线夹角及隧道相对高度交互作用影响最小,继而深入探究峡谷风条件对隧道抗冻设防长度的影响机理。本研究对峡谷风条件下的寒区隧道抗冻设防长度计算具有重要参考价值。

基于温度日周期波动特征的寒区隧道冻害设防方法

针对寒区隧道纵向保温设防长度未考虑日周期温度波动特征的问题,提出了基于温度日周期波动的寒区隧道冻害设防方法。首先分析寒区隧道温度场日周期温度波动特征及其对隧道结构的影响,提出基于日周期温度波动特征的寒区隧道冻害设防区划方法;其次提出考虑温度正负交替次数的隧道纵向保温设防长度计算方法。结果表明,考虑温度正负交替次数的隧道纵向保温设防长度计算方法获得的设防长度与已有研究的变化趋势相同,可为寒区隧道抗冻设计提供依据。

云南高寒山区二级公路隧道防冻设计

云南鲜有隧道工程需考虑季节性积雪、冰冻等冻害的影响。本文以地处云南高寒山区的香格里拉至维西二级公路工程为依托,针对海拔超过3300m位于雪线之上的高寒山区单洞双车道二级公路隧道,通过对香格里拉季节性冻土区受冻情况的分析,确定了抗冻设防长度,并从围岩加固、隧道衬砌结构、防排水设计等方面提出了综合性的隧道防冻措施。本项目隧道工程抗冻设防设计的实际经验,可供类似工程参考。