地铁隧道围岩土体蓄放热特性各影响因素显著性研究

摘要

地铁区间隧道空气温度受围岩土体影响较大,而地铁区间隧道围岩土体温度分布又受许多因素的影响,为了更准确地得到围岩土体热库与传热的演化规律,需要了解各因素对传热的影响程度.本文采用CHAMPS-BES软件进行数值模拟,通过改变土体和空气温度对围岩传热影响的因素,利用正交试验法分析讨论各因素对围岩土体温度分布特性的影响程度和显著性,发现土壤导温系数对围岩土体热库峰值位置的影响为非常显著,当土壤导温系数为7.6×10-7 m2/℃时传热较快,连续运营20年热库厚度已超出了50 m的范围;在已有研究基础上,研究不同地区隧道围岩土体热库特性及蓄热量变化,得知地理位置越北,土体初始温度越低,对应的土体热库特性变化越显著,土体的年净蓄热量也越大,哈尔滨地区约为1.023×105 MJ,相当于列车散热量的1.8％,但整体上土体年净蓄热量随着运营年限的增大而逐渐减小.