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| 随着经济的发展,寒区隧道的建设越来越频繁。高寒地区特殊的条件严重影响了隧道的施工和设计。针对寒区隧道温度检测费用高并且只能在在隧道施工后才能实施温度检测的难题,本文通过fluent数值模拟,这样不仅节约了成本同时也为隧道设计提供依据。基于以上认识,结合寒区隧道的特点,在本文,考虑围岩、衬砌和排水沟,以研究低温条件下寒区隧道侧沟设防的合理长度。首先通过具体的南山隧道为模型,以研究其排水沟保温设置长度,然后扩展到西南与东北地区排水沟保温设置长度,用以为相似地区提供初步的判断依据,最后,以八苏木隧道为依托研究了保温帘与保温层的防寒措施。从以下几个方面进行了研究：(1)以南山隧道为背景背景,建立寒区隧道侧水沟的横断面及纵向传热的非稳态传热模型,结合隧道内风流温度的变化,从隧道洞口开始,进行隧道侧水沟内温度的纵向分布研究,提出南山隧道寒区隧道侧沟抗冻设防段的长度。本报告所计算出的抗冻设防的合理长度约为1400m-1500m。(2)根据西南地区、东北地区的气候条件,提出寒区隧道侧沟抗冻设防段的长度并拟合该地区侧沟抗冻设防段的长度的一般性公式。本文得出西南地区的一般性公式：z=(1560.30-0.02x+2.83×10-4x2+485.10y)/(1+4.93×10-3x-0.158y),东北地区的一般性公式：z=(455416.95+3032.26x-4.80x2+0.002x3-87800.39y)/(1+0.28x-00003x2+265.15y-41.63y2)其中,z为隧道侧沟的防寒长度,x为隧道最大埋深,y为隧道长度。(3)保温措施研究。具体包括分析保温帘对于隧道施工的作用和分析保温层对于围岩防冻胀的影响。保温帘对混凝土施工还是对施工人员的工作效率都有重要的意义；而保温层则能有效的防止围岩的冻胀破坏。 |
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