›› 2010, Vol. 31 ›› Issue (S2): 86-91.

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

地铁隧道围岩内温度分布规律的模型试验及其热导率反算研究

肖 琳1,杨成奎1,胡增辉2,3,李晓昭2,李 茉1   

  1. 1. 广东省有色金属地质勘查局 地质勘查研究院,广州 510080;2. 南京大学 地球科学与工程学院,南京210093; 3. 宁波市轨道交通工程建设指挥部,浙江 宁波 315000
  • 收稿日期:2010-08-05 出版日期:2010-12-10 发布日期:2011-01-12
  • 作者简介:肖琳,女,1981年生,博士,工程师,主要从事水文地质及岩土体热特性方面的研究。
  • 基金资助:

    国际科技合作计划资助项目(No. 2009DFA22680);江苏省自然科学基金资助项目(No. BK2007145);教育部首批“新世纪优秀人才”支持计划资助项目(No. NCET―04―0454)。

Model test on temperature distribution in metro tunnel surrounding rock and inverse calculation of its thermal conductivity

XIAO Lin1, YANG Cheng-kui1, HU Zeng-hui 2,3, LI Xiao-zhao2, LI Mo1   

  1. 1.Geological Survey Institute, Guangdong Nonferrous Metals Geological Survey Bureau, Guangzhou 510080, China; 2.School of Earth Sciences and Engineering, Nanjing University, Nanjing 210093, China; 3.Ningbo Urban Rail Transit Project Construction Headquarters, Ningbo, Zhejiang 315000, China
  • Received:2010-08-05 Online:2010-12-10 Published:2011-01-12

摘要:

为能精确计算地铁隧道围岩内的传热量,模拟了地铁隧道围岩内的热传导,研究了地铁围岩内的温度分布规律,并通过试验结果对土体热导率进行反算。分析表明:同一时刻,距隧道壁面不同距离处的温度以指数形式进行变化,距离越远,温度越小;时间越久,隧道内流体的温度影响范围越大。除隧道外壁面外,距隧道壁某距离处的温度,随时间的增长而逐渐增长,距隧道壁较近处土体温度较高,温度增长速率随时间的增长而逐渐减小;距隧道壁面距离较远处温度较低,其增长速率随时间的增长而逐渐增大。传热时间超过某一值后,围岩内温度增长率逐渐平稳趋于一定值。根据模型试验结果能较精确得到土样的热导率数值。

关键词: 围岩, 温度分布, 模型试验, 热导率

Abstract:

Heat transfer in surrounding rock of metro tunnel is a large proportion of the entire metro tunnel heat system. To get the accurate heat load of surrounding rock, the heat transfer in metro tunnel is simulated and the temperature distribution is studied through model test. And the inverse calculation of rock thermal conductivity is also given. It is indicated that the temperature decreases with the distance from metro tunnel wall, and follows the exponential law at the same time. And the influencing area of heat fluid in metro tunnel extends with time. The temperature at a distance from metro tunnel wall increases with time. At the closer distance the temperature is higher and the rate of temperature rise decreases with time; and the change rule of farther distance is opposite. Gradually the temperature growth tends to a certain value when heat transfer for more than a certain time. Finally, the precise rock thermal conductivity is also given.

Key words: surrounding rock, temperature distribution, model test, thermal conductivity

中图分类号: 

  • P642.1
[1] 王国辉, 陈文化, 聂庆科, 陈军红, 范晖红, 张川, . 深厚淤泥质土中基坑开挖对基桩 影响的离心模型试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 399-407.
[2] 陈贺, 张玉芳, 张新民, 魏少伟, . 高压注浆钢花管微型桩抗滑特性 足尺模型试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 428-436.
[3] 蒋中明, 李鹏, 赵海斌, 冯树荣, 唐栋, . 压气储能浅埋地下储气库性能试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 235-241.
[4] 翁永红, 张练, 徐唐锦, 黄书岭, 丁秀丽, . 高水头下大型导流洞新型堵头-围 岩相互作用规律与安全评价[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 242-252.
[5] 于一帆, 王平, 王会娟, 许书雅, 郭海涛, . 堆积层滑坡地震动力响应的物理模型试验[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 172-180.
[6] 郑 帅, 姜谙男, 张峰瑞, 张勇, 申发义, 姜旭东、. 基于机器学习与可靠度算法的围岩动态分级方法 及其工程应用[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 308-318.
[7] 雷华阳, 胡垚, 雷尚华, 祁子洋, 许英刚, . 增压式真空预压加固吹填超软土微观结构特征分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 32-40.
[8] 王东坡, 陈政, 何思明, 陈克坚, 刘发明, 李明清, . 泥石流冲击桥墩动力相互作用物理模型试验[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3363-3372.
[9] 陈宇龙, 内村太郎, . 基于弹性波波速的降雨型滑坡预警系统[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3373-3386.
[10] 王钦科, 马建林, 陈文龙, 杨彦鑫, 胡中波, . 上覆土嵌岩扩底桩抗拔承载特性离心 模型试验及计算方法研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3405-3415.
[11] 卢谅, 石通辉, 杨东, . 置换减载与加筋复合处理方法对路基不 均匀沉降控制效果研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3474-3482.
[12] 杨文波, 邹涛, 涂玖林, 谷笑旭, 刘雨辰, 晏启祥, 何川. 高速列车振动荷载作用下马蹄形断面隧 道动力响应特性分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3635-3644.
[13] 蔡雨, 徐林荣, 周德泉, 邓超, 冯晨曦, . 自平衡与传统静载试桩法模型试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 3011-3018.
[14] 孙飞, 张志强, 易志伟. 正断层黏滑错动对地铁隧道结构影响 的模型试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 3037-3044.
[15] 詹良通, 胡英涛, 刘小川, 陈捷, 王瀚霖, 朱斌, 陈云敏. 非饱和黄土地基降雨入渗离心模型试验 及多物理量联合监测[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2478-2486.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 向天兵,冯夏庭,陈炳瑞,江 权,张传庆. 三向应力状态下单结构面岩石试样破坏机制与真三轴试验研究[J]. , 2009, 30(10): 2908 -2916 .
[2] 张宜虎,周火明,邬爱清. 结构面网络模拟结果后处理研究[J]. , 2009, 30(9): 2855 -2861 .
[3] 闻世强,陈育民,丁选明,左威龙. 路堤下浆固碎石桩复合地基现场试验研究[J]. , 2010, 31(5): 1559 -1563 .
[4] 张常光,张庆贺,赵均海. 非饱和土抗剪强度及土压力统一解[J]. , 2010, 31(6): 1871 -1876 .
[5] 杨天鸿,陈仕阔,朱万成,刘洪磊,霍中刚,姜文忠. 煤层瓦斯卸压抽放动态过程的气-固耦合模型研究[J]. , 2010, 31(7): 2247 -2252 .
[6] 胡秀宏,伍法权. 岩体结构面间距的双参数负指数分布研究[J]. , 2009, 30(8): 2353 -2358 .
[7] 李卫超,熊巨华,杨 敏. 分层土中水泥土围护结构抗倾覆验算方法的改进[J]. , 2011, 32(8): 2435 -2440 .
[8] 张桂民 ,李银平 ,施锡林 ,杨春和 ,王李娟. 一种交互层状岩体模型材料制备方法及初步试验研究[J]. , 2011, 32(S2): 284 -289 .
[9] 王 伟 李小春 李 强 石 露 王 颖 白 冰. 小尺度原位瞬态压力脉冲渗透性测试系统及试验研究[J]. , 2011, 32(10): 3185 -3189 .
[10] 李术才 ,赵 岩 ,徐帮树 ,李利平 ,刘 钦 ,王育奎 . 海底隧道涌水量数值计算的渗透系数确定方法[J]. , 2012, 33(5): 1497 -1504 .