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原文传递 高地温隧道施工过程气温-时间数学关系研究
题名: 高地温隧道施工过程气温-时间数学关系研究
作者: 胡政;杨松;艾祖斌;郭维祥;陈全胜
作者单位: 中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司;中电建路桥集团有限公司
关键词: 隧道工程;气温&时间关系;气温实测;数据拟合;施工循环
摘要: 为了研究一个完整隧道施工循环的气温变化规律,以红河州建水(个旧)至元阳高速公路在建高地温隧道一尼格隧道为研究对象。该隧道为高岩温与高水温并存的在建深埋特长隧道,最高水温达63.4℃,最高岩温达88.8℃。针对性地设计了一套气温监测装置,共实测了5个完整施工循环共计约2200个气温值,连续测试时长达74h,并对实测气温数据进行统计和拟合分析。结果表明:施工过程掌子面区域的气温随时间的变化可划分为4个阶段:下降阶段(第1阶段),骤升阶段(第2阶段),快速上升阶段(第3阶段),缓降阶段(第4阶段)。其中爆破及新鲜围岩散热(对应于第2阶段,第3阶段)对隧道施工区域的气温贡献最大。第1阶段对应于打钻施工环节,气温随时间呈现线性下降趋势,下降率约6%-8%;第2阶段对应爆破施工环节,气温在短时间内气温出现骤升,上升率为10%-12%,但持续时间短,出现一定的骤降;第3阶段为爆破后的围岩散热,气温出现快速上升,上升率约为4%-5%,用Boltzmann函数能比较准确地描述第2、第3阶段的气温随时间变化关系;第4阶段对应于排险、出渣施工环节,气温值变化较为复杂,整体呈现线性缓降趋势,下降率约1%-2%,受机械作业影响,气温出现多处异常高值。建立了施工过程4个阶段的气温随时间的数学表达式。
期刊名称: 公路交通科技
出版年: 2021
期: 03
页码: 73-80
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