周小涵，曾艳华，范　磊，周晓军

(1.西南交通大学 交通隧道工程教育部重点实验室，四川 成都　610031；2.中铁大桥勘测设计院集团有限公司，湖北 武汉　430050；3.中铁二院工程集团有限责任公司 土建一院隧道所，四川 成都　610031)

寒区隧道温度场的准确预测有助于设计者选择合适的防寒抗冻措施。国内学者对多条寒区隧道进行了温度场的现场监测及研究[1-5]。张耀等[6-7]通过对隧道现场实测气温资料的整理，建立了圆形隧道传热方程，得到了寒区有隔热层的圆形隧道温度场解析解和简化计算方法。肖琳等[8]利用模型试验，探讨了地铁隧道围岩内部温度场的分布规律。M.Krarti等[9]根据能量守恒原理获得了地下风洞内气体温度场的解析解。YM Lai等[10]采用摄动技术，通过无量纲法推导出圆形隧道冻结过程温度场的解析解。Prashant K J等[11]，Suneet S[12]等利用叠加原理和分离变量方法得到了圆形断面隧道在考虑温度随坐标变化的对流边界条件下瞬态温度场的解析解。夏才初等[13]计算了考虑衬砌和隔热层的寒区隧道温度场解析解。陈功胜[14]研究了巷道围岩调热圈半径及温度场分布规律。江亦元[15]和王引生[16]分别对寒区昆仑山隧道的排水系统进行了保暖的探讨和试验研究。这些研究得到了关于寒区隧道温度场的解析计算公式及隔热层简化计算方法，而以隧道洞口风温及洞内风速为边界条件，同时考虑空气、衬砌、保温隔热层和围岩的对流换热和热传导耦合作用的研究还未见报道。

本文推导寒区隧道围岩—衬砌—气流的非稳态热传导的有限差分方程，以在建的牡绥铁路绥阳隧道为例，计算分析寒区隧道温度场随通风时间的变化规律以及隔热层对寒区隧道温度场的影响规律等；……