张谊鹏，黄奕轩(四川省川建勘察设计院, 四川成都 610031)

不同保温材料保温效果数值模拟计算

张谊鹏，黄奕轩
(四川省川建勘察设计院, 四川成都 610031)

针对某高海拔严寒地区隧道保护问题，利用数值模拟计算方法，分别模拟保温层材料类型、敷设厚度对隧道衬砌保温效果的影响。结果表明，导热系数最小的硅酸铝纤维保温板的保温效果最好。研究结果可为隧道保温层设计提供参考。

隧道；保温材料；保温层厚度

高海拔寒冷地区隧道开挖后，受冷空气的影响，隧道洞壁将会出现负温的不利情况。如不采取保温措施，隧道势必出现冻害，影响行车安全，降低隧道使用寿命。在我国，对寒区隧道的防寒保温措施主要有3种，供热法，防寒门法和敷设保温材料法[1]。国内寒区隧道多采用铺设保温隔热材料的方式来减少冻害的发生[2]。本文利用二维瞬态有限元程序，对保温材料的类型、厚度对保温效果的影响进行计算与分析。

1 依托工程概况

隧道位于四川省省道S303线小金县，进口海拔3 849 m，出口海拔3 852 m。隧址区年平均气温1.8 ℃，其中12月至次年1月平均气温在-5 ℃以下，最低气温为-16.1 ℃。隧址区地层以三叠系中统杂谷脑组和三叠系上统侏倭组的砂岩夹板岩为主。

2 计算模型及参数

2.1 计算模型

隧道洞壁设置的混凝土二次衬砌，厚度为70 cm, 在二次衬砌的表面敷设保温材料。为了定量研究敷设保温材料后隧道二次衬砌及隧道围岩的温度变化情况，在数值模型中设立了3个典型位置的深度-温度监测线，分别位于隧道拱顶中央位置，隧道边墙4.1 m高位置和隧道底部中央位置，如图1所示。……