寒区隧道沿径向温度场变化规律及影响因素分析

为揭示寒区隧道衬砌结构和围岩沿径向温度场变化规律，采用控制变量法设置了21组计算工况，以年温度振幅等于0.05℃作为围岩温度影响边界确定标准，通过数值模拟计算，研究隧道衬砌结构和围岩年平均温度、年温度振幅沿径向深度变化规律，分析空气年平均温度、空气年温度振幅、围岩初始温度、围岩导热系数和导温系数5个因素对其影响。研究结果表明：隧道衬砌结构年平均温度和年温度振幅沿径向深度近似呈线性变化，围岩则分别呈对数函数升高和指数函数降低；衬砌结构、围岩年平均温度和空气年平均温度、围岩初始温度之间呈正线性相关，年温度振幅和空气年温度振幅也呈正线性相关，但不受围岩初始温度影响；空气年温度振幅降低，围岩温度影响边界深度减小，衬砌结构和围岩年平均温度整体上升；围岩导热系数增大，衬砌结构和围岩年平均温度整体略有升高，但空气至围岩表面年温度振幅衰减倍数明显升高，围岩年温度振幅整体减小，相应冬季围岩冻结深度减小；围岩导温系数增大，空气至围岩表面年温度振幅衰减倍数降低，围岩年温度振幅沿径向深度衰减减缓，衬砌结构和围岩年温度振幅整体较高，同时围岩温度影响边界深度增大，衬砌结构和围岩年平均温度整体减小，相应冬季围岩冻结...