寒区软岩隧道的水热耦合数值模拟与分析

›› 2006, Vol. 27 ›› Issue (8): 1258-1262.

寒区软岩隧道的水热耦合数值模拟与分析

杨更社，周春华，田应国

西安科技大学建筑与土木工程学院，西安 710054

收稿日期:2005-06-21 出版日期:2006-08-10 发布日期:2013-11-26
作者简介:杨更社，男，1962年生，博士后，教授，博士生导师，主要从事岩土力学与岩土工程方面的教学科研工作
基金资助:
国家自然科学基金（No. 40372119）；教育部优秀青年教师基金（No. 2091）资助项目部分内容。

Numerical simulation and analysis of moisture-heat coupling for soft rock tunnel in cold regions

YANG Geng-she, ZHOU Chun-hua, TIAN Ying-guo

College of Architecture and Civil Engineering, Xi’an University of Science &Technology, Xi’an 710054, China

Received:2005-06-21 Online:2006-08-10 Published:2013-11-26

摘要/Abstract

摘要： 介绍了寒区软岩隧道水热耦合的一般数值解法，应用Femlab软件对寒区大阪山隧道出口段kl06+025处围岩的温度场和水分场进行数值模拟，分析了软岩隧道中水热耦合迁移的规律。在考虑水分场时，隧道围岩的冻结圈将变薄，而且随着水分场中渗流系数的增大将更加变薄，水分场在很大程度上影响温度场的分布。模拟的结果表明：处于拱顶处的冻深最大，其次是仰拱处，最薄处是边墙，与工程经验类似。通过实例模拟分析说明，应用该软件可以在已有工程数据的前提下对工程设计提供一定的参考。

关键词: 软岩, 水热耦合, 数值模拟

Abstract: The common numerical solution method of the moisture and heat coupling for the soft rock in cold region tunnels is introduced. The temperature field and moisture field in the surrounding rock of Dabanshan tunnel at its exit kl06+025 in the cold region is numerically simulated by software Femlab; the law of moisture-heat coupling transfer in the soft rock tunnel is analyzed. The frozen circle will be thinner when taking into account the moisture field and be much thinner if the seepage coefficient be increased. The moisture field influences the redistributing of temperature field greatly. The simulating result shows that the frozen depth of vault is the deepest; the below of vault’s is deeper and the side wall rock’s is the thinnest and the result is similar to the engineering experience. The software Femlab is proved to be applied to provide some reference for the engineering design if the necessary data is collected through the simulating example.

Key words: soft rock, moisture-heat coupling, numerical simulation

中图分类号:

TB 24

杨更社，周春华，田应国. 寒区软岩隧道的水热耦合数值模拟与分析[J]. , 2006, 27(8): 1258-1262.

YANG Geng-she, ZHOU Chun-hua, TIAN Ying-guo. Numerical simulation and analysis of moisture-heat coupling for soft rock tunnel in cold regions[J]. , 2006, 27(8): 1258-1262.

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