地铁隧道长周期演化土体蓄放热潜力影响因素分析

本文搭建了隧道围岩土壤蓄放热特性缩尺模型实验台,在实验台验证模拟准确性的基础上,用CHAMPS-BES软件建立与实验台等比例(1∶1)的物理模型并进行模拟,研究隧道空气温度、围岩盾构、土壤温度对土壤蓄放热的影响规律。结果表明:隧道空气温度越高,土体年净蓄热量越大,同时土体的蓄热能力随土体温度升高而逐渐减弱,土体的蓄热能力在15年内的衰减由前期的每年净蓄热量衰减24%逐渐降至4%;不同区间盾构边界条件下模拟的年净蓄热量差异在5%以内,因此可以忽略区间盾构厚度和盾构导热系数对土体蓄放热的影响;土体初始温度越低,蓄热能力越大。初始温度为9℃的土体蓄热量约为初始温度为22℃的土体蓄热量的5倍。