宋 捷，孙 迪，林立彬，廉海浔

(1.辽宁省交通规划设计院有限责任公司 沈阳市 110166； 2.同济大学 上海市 200082)

1 研究背景

我国寒区分布广泛，面积多达417.4万平方公里，约占陆地面积的43.5%[1]，主要分布在纬度较高的东北地区和海拔较高的西部地区。冻害是影响寒区隧道安全运行的主要问题，如隧道漏水、衬砌表面挂冰、路面结冰和衬砌变形、开裂、剥落等[2]。目前寒区隧道多采用掩埋式出口，这种出口型式水流速度缓慢，冻结几率增大；而且一旦出现出口处结冰，则随着出口外结冰层的升高，排水沟出口的排水功能逐渐下降甚至完全丧失。

从隧址区气象环境测试入手，考虑不同的流速、流量，经理论分析得出掩埋式保温出口冻害形成机理和端墙式防冻出口的防冻机理，并通过数值模拟的方法设计出更加切合实际防冻需求的排水沟出口型式，改善和提高冬季排水沟出口的排水功能。

2 隧址区气象环境测试

2.1 气象站布置

在测试隧道洞口处地势较高、人为影响小且能代表隧道洞外气象特征的位置安放设备进行监测，气象环境采集与传输系统布置于隧道管理用房附近。

采用一台PC-3型移动式自动气象站采集、传输气象环境数据，分别测量了风向、风速、温度、湿度、气压、雨量等常规气象要素。

监测测点处每小时采集一次温度、湿度、风向、风速、气压、降雨量数据，数据自动记录并存储，冬季根据需要适当加密数据采集量，监测到的温度数据如图1所示。

图1 隧道洞口气温测试成果