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越江公路隧道浅埋段地温长期演化的数值预测

机译:越江公路隧道浅埋段地温长期演化的数值预测

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摘要

Considering the coupled heat transfer effect induced by parallel cross-river road tunnels, the long-term soil temperature variations of shallow sections of cross-river tunnels under the river beach are predicted using the finite difference method for numerical simulation. The boundary conditions and the initial values are determined by in situ observations and numerical iterations.The simulation results indicate that the ultimate calculated steady heat transfer time is 68 years, and most of the heat transfer is completed in 20 years.The initial constant temperature soil surrounding the tunnels is transformed to an annually variable one.An obvious temperature-varying region of the surrounding soil is discovered within 5 m from the tunnel exterior, as well as within the entire range of soil between the two tunnels.The maximum temperature increase value reaches 7.14 ℃ and the maximum peak-to-valley value of annual temperature increase reaches 10 ℃.The temperature variation of soils surrounding tunnels below 10 m is completely controlled by the heat transfer from the tunnels.The coupled heat transfer effect is confirmed because the ultimate steady temperature of soil between the two tunnels is higher than the ones along other positions.Moreover, the regression model comprising a series of univariate functions is proposed for the annual soil temperature fluctuation estimation for the locations varied distances around the tunnel.This investigation is beneficial to gain an insight into the long-term variation tendencies of local engineering geological conditions of the river beach above shallow sections of the cross-river road tunnels.%在考虑并行隧道耦合传热的前提下,预测越江公路隧道江岸浅埋段地温的长期演化,使用有限差分法进行数值模拟,通过现场观测与数值迭代方式确定边界条件与初值.模拟结果表明:最终的计算稳定传热时间为68年,但传热在20年内即基本完成;隧道周围的初始恒温土层最终被转变为年变温土层;隧道外侧5 m及两孔之间出现了一个显著变温区,其最大温升值为7.14℃,最大年度温升的峰谷值为10℃;隧道周围10 m以下土层的温度变化仅由隧道传热所控制;两孔之间土层的最终稳定温度要高于其他位置的最终稳定温度,证实了耦合传热效应的存在.此外,还提出了一组单变量函数的回归模型,用以估计隧道周围不同位置土层的年度温度波动量.该研究将有助于深入探究隧道浅埋段所穿越江滩区域工程地质条件的长期演化趋势.
机译:考虑到平行跨河道路隧道诱导的耦合传热效果,使用有限差分法进行数值模拟的有限差分法预测了河流海滩下跨河隧道浅段的长期土壤温度变化。边界条件和初始值由原位观察和数值迭代决定。仿真结果表明,最终计算的稳定传热时间为68岁,大部分传热在20年内完成。初始恒温土壤隧道周围变为每年变量的隧道。从隧道外部的5米内发现周围土壤的明显温度变化区域,以及两个隧道之间的整个土壤范围内。最高温度增加达到7.14℃,最大的年温峰值值的年温升高达到10℃。10米以下的隧道周围的隧道的温度变化被隧道的热传递完全控制。耦合传热效果是确认的两个隧道之间的土壤的最终稳定温度高于沿其他位置的稳定温度.Orese,回归包括一系列单变量函数的离子模型是为隧道周围各不相同的地点的年度土壤温度波动估计。这项调查有利于深入了解河流海滩的当地工程地质条件的长期变化趋势高于跨河道路隧道的浅段。%在考虑考虑行隧道隧道隧道传热的前提前提越江公式隧道江岸浅埋地温长长演演江岸段地温长长演演江岸浅埋温方式确定边界条件与初值。模拟结果表明:最终的计算稳定传热传热传热时间为68年,但传热在20年内即基本一成;隧道周围的初始恒温土层最终被为期年份温土层;隧道外侧5米及两孔孔出现了一个显着变温区,其最大为7.14℃,最大年温升的峰谷值为温度由周围仅隧道由传热所控制;两孔之间土层的最终温度要高于其他的最终温度,证实证实耦耦传热的现处。另外,用来,用来估计隧道周围不锈钢的年份温度波波波温度有效深入探隧道埋段埋段穿越穿越江滩江滩工程地区条件条件江滩江滩演演。

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