水管冷却对沉管隧道温度场和应力场影响的数值分析

摘要

尽管在沉管隧道预制阶段常采用水管冷却来对侧墙降温,但相应的数值研究较少.基于舟山沈家门海底隧道,数值模拟了管段预制时水管冷却措施对管段温度场及应力场的影响,分析了管冷入口水温、流量和管冷时间对冷却效果的作用.研究认为:侧墙内的冷管可以有效降低侧墙的水化温度、内外温差及温度应力;管冷的入口水温宜选用环境温度,过低的水温会引起过大的内外温差,导致较大的拉应力;管冷的最低流量应使管内形成紊流,最大流量宜为形成紊流时临界流量的3～4倍;从经济角度考虑,最大流量时管冷持续时间可在1.5d左右.