多年凍土區隧道施工過程中圍巖融化圈變化規律研究

王 成， 馬蓮霞， 駱麗珍， 韓風雷，， 秦 臻

(1.新疆交通建設集團股份有限公司, 新疆 烏魯木齊 830000；2.重慶交通大學 省部共建山區橋梁及隧道工程國家重點實驗室, 重慶 400074)

我國是世界第三凍土大國，多年凍土占比達到陸地面積的22.4%，季節性凍土區占比更是達到53.5%[1]。隨著我國經濟的快速發展及“一帶一路”的深入推進，寒區隧道工程越來越多。在多年凍土區隧道建設中,受施工熱源的影響周邊圍巖會形成融化圈，季節性凍融作用將引起襯砌開裂、掛冰、路面結冰等凍害。因此，如何減少施工對圍巖原始地溫場的擾動成為解決寒區隧道凍害的重要問題。

目前國內外學者根據已建寒區隧道的現場監測數據，通過數值模擬等手段分析了隧道融化圈變化情況。黃雙林[2]通過對風火山隧道在施工期間的熱監控以及隔熱層內外溫度場數據分析，得出施工中有必要控制洞內溫度,盡早敷設隔熱層以減少凍土融化。賈曉云等[3]通過有限元軟件研究了裸洞暴露時間及初支混凝土水化熱對融化圈的影響。張學富等[4]利用有限元軟件計算了隧道有無保溫層的寒區隧道溫度場并通過實測數據進行改進。姚紅志等[5]通過研究隧道各施工階段混凝土水化熱對融化圈的影響，提出了融化圈計算方法。胡增輝等[6]利用FLAC3D模擬了隧道圍巖的傳熱能力并對圍巖溫度場演化規律進行了預測。沈世偉等[7]以姜路嶺隧道為例建立了有內熱源的二維非穩態溫度場模型，研究了噴射混凝土水化熱對圍巖融化深度的變化規律。……