含多年凍土層的公路隧道排水設(shè)計(jì)

劉中青

（山西路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司太原設(shè)計(jì)咨詢分公司，山西 太原 030000）

0 引言

在西部大開發(fā)戰(zhàn)略的推動(dòng)下，我國修建了多條包含多年凍土層的公路隧道，積累了大量凍土山區(qū)隧道防排水設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。但根據(jù)實(shí)踐情況，現(xiàn)有的設(shè)計(jì)規(guī)范、理論設(shè)計(jì)中依然存在不足，無法完全解決含多年凍土層地區(qū)公路隧道排水設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問題，特別是防排水系統(tǒng)經(jīng)常會(huì)因施工設(shè)計(jì)等問題，喪失原有的作用。因此，探討、研究含多年凍土層的公路隧道排水設(shè)計(jì)十分重要。

1 工程概況

該工程所在地區(qū)屬于昆侖山北麓山區(qū)，屬于半干旱、寒冷大陸性氣候，在試驗(yàn)過程中，檢測到隧道的平均海拔高度為4680m，常年平均氣溫為-5.7℃。區(qū)域所在位置，屬于青藏高原多年凍土區(qū)北部的季節(jié)性凍土區(qū)面向多年凍土區(qū)過渡的地段。該區(qū)域具備發(fā)育性季節(jié)凍土、大片連續(xù)多年凍土。巖性屬于板巖夾片巖。此外蓋雨的強(qiáng)風(fēng)化厚度最小為1.7m，最大為4m。

2 含多年凍土層的公路隧道排水設(shè)計(jì)

2.1 試驗(yàn)分析

針對(duì)管道周邊范圍內(nèi)的組成系統(tǒng)開展熱分析，并由此為基礎(chǔ)獲得系統(tǒng)性溫度場分布，判斷給排水管道設(shè)計(jì)保溫層能否達(dá)到保溫需求[1]。

2.1.1 試驗(yàn)方法

該試驗(yàn)針對(duì)邊界條件、荷載約束條件等展開分析，并由此構(gòu)建起支撐數(shù)值分析計(jì)算的模型。并根據(jù)ANSYS 軟件展開熱分析計(jì)算求解[2]。以熱分析模塊理論為核心展開探究，熱分析模塊作為一種熱平衡方程，可以通過有限元法的應(yīng)用來詳細(xì)計(jì)算出不同節(jié)點(diǎn)的溫度情況，同時(shí)將各節(jié)點(diǎn)的熱物理參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。……