王仁远, 朱永全*, 高 焱, 方智淳, 运 凯

(1. 石家庄铁道大学土木工程学院，石家庄 050043；2. 淮阴工学院交通工程学院，淮安 223003)

“十遂九漏”是困扰隧道建设者的重大问题之一，隧道渗漏轻则腐蚀钢筋、混凝土，降低隧道施工质量，增加养护成本；重则在隧道内发生结冰、 挂冰现象，导致衬砌胀裂，轨面不平整，影响正常行车的安全，可见隧道冻害问题不容小觑[1-2]。冻害现象的形成一般需要三个因素：隧道选址中节理裂隙发育的富水区中，存在着大量的地下水，这是冻害产生的地质因素；在中国北方高纬度和高海拔地区，冬季漫长寒冷，这是冻害产生的时间因素和温度因素。因此在容易出现冻害的地区，除了根据隧址地质条件设计相应方案外，更要依拖于实际工况对隧道围岩温度场进行合理的数值分析，才能合理有效地预防冻害问题。

对于寒区隧道温度场的研究，中外学者进行了大量的研究。张学富等[3-4]根据热量平衡的微分方程，应用伽辽金法推导出适用于寒区隧道的有限元计算公式，为今后的研究提供了理论基础；晏启祥等[5]测试，分析了鹧鸪山隧道的温度场，得出了隧道洞内和洞外温度场的日变化和年变化；陈建勋等[6-7]依托于某寒区隧道，对隧道的拱顶、拱腰、边墙等不同路径温度进行了长期监测和数据分析，找出寒区隧道洞内气温和围岩径向温度的变化规律；韩跃杰等[8]根据热传导基本方程，对多年冻土区隧道进行现场监测和数值模拟，建立了隧道衬砌和围岩的传热模型并求得围岩温度场的理论解；……