摘要：本文以秦岭某隧洞工程为例，结合基本的工程地质条件，对隧洞地温进行测试，并对其进行数理统计分析，从而确定隧洞的地温梯度，对隧洞的热害进行的预测分析，同时提出相应的预防措施，对该工程科学合理安全的施工有重要的指导意义。同时，对同类工程有借鉴价值。
关键字：隧洞，地温测试，数理统计，热害
A case study of heat damage test of a tunnel at the Qinling mountains
Mou Mou mou
（Shaanxi province Xi，an，710001）
Abstract：In Qinling effect in a tunnel project as an example, combined with the basic engineering geological conditions, testing tunnel ground temperature, and carries on the analysis of mathematical statistics, so as to determine the geothermal gradient of tunnel, the tunnel of the thermal pollution forecast analysis, at the same time corresponding preventive measures are put forward, to the safety of the project, scientific and reasonable construction has important guiding significance.At the same time, it has reference value for similar projects.
The keyword：Tunnel, ground temperature test, mathematical statistics, heat damage
1、前言
引汉济渭输配水工程从引汉济渭调水工程末端秦岭输水隧洞出口黄池沟分水枢纽起，输水干线西到杨凌，东到华县，北到富平，南到户县，输配水区域范围东西长约163km，南北宽约84km，总面积约13692km²，受水区直接供水对象为关中地区渭河两岸的西安市、咸阳市、渭南市、杨凌区4个重点城市和所辖的11个县级城市和2个工业园区、以及西咸新区5个新城。工程由黄池沟分水枢纽、南干线、北干线、西分干线及支线工程组成。南干线西起黄池沟分水枢纽，沿秦岭北麓自西向东布设，至华县县城西南兴林路东结束，承担西安、渭南两个重点城市和户县、沣西新城、沣东新城、长安、临潼及华县等的输水任务，线路全长172.81km，始端设计流量43m³/s。
为了研究该区引水隧洞热害对隧洞施工的影响，为工程布置方案设计及安全科学施工提供依据，本文重点对该工程地温进行测试与分析研究工作。
2、工程区地质概况
该工程区整体地形南高北低，主要由秦岭中低山、渭河断陷盆地及黄土残塬三大地貌单元组成。工程区基岩主要出露前震旦系宽坪群、泥盆系上泥盆统变质岩及燕山期花岗岩；第四系松散堆积层广泛分布于渭河断陷盆地及黄土残塬。某隧洞揭露的主要为泥盆系上泥盆统的变质岩。构造发育，主要构造线走向以近东西向断裂为主，区内发育有全新世活动断裂秦岭北缘断裂。该断裂构成渭河盆地和秦岭山地的分界，断层走向EW向，倾向N，倾角60~80°，长度大于150km，以马召为界，东段全新世新活动性明显，西段晚更新世有过活动。
3、隧洞地温测试过程及结果
针对工程区地热可能对该隧洞施工和运营造成影响，为了查明地下不同深度的温度分布及热流值，对隧洞施工期间洞室及地表温度进行观测，为保证数据的准确，每隔10-50m测试一组，一组测试三个点，取其平均值，地温测试成果见表1及图1。
根据图1得知，K0+400～K0+600掌子面温度基本低于25℃，K0+600～K0+700掌子面温度均高于25℃，最高温度27.8℃，洞室温度变化幅度不大，且受地表温度（气温）的变化影响较小。
由表1可知，同一掌子面所测试的3个温度数据离散型较高，可能是受爆破或者初期支护或者基岩裂隙水的影响，但取其测温平均值能够很好的反应掌子面实际岩石温度并在一定程度上消除由于外界因素干扰而产生的误差。
4、隧洞地温梯度的确定
4.1地温变化的一般规律
根据对该隧洞掌子面温度测试（K0+400～K0+700），通过数理统计，对隧洞地温变化规律进行研究分析。本文对掌子面的温度测试曲线进行拟合，其温度测试曲线大致可分为两类，即线性变化（图2）和非线性变化（图3），线性变化的曲线在测温范围内温度随着测温深度的增加呈线性略有增加，非线性变化的曲线温度最初随深度的增加而增加，当到达一定的极值后温度不再变化，或者变化很小。
（1）线性变化的地温
对于掌子面温度曲线呈线性变化的地温，根据数理统计，得出如下公式：
y = 0.011x + 18.53
根据上式得出，隧洞（K0+400～K0+700）的地温随着水平桩号呈线性变化，但地温不可能呈线性无限度增长。
（2）非线性变化的地温
对于掌子面温度曲线呈非线性变化的地温，根据数理统计，得出如下公式：
y = -10-5x2 + 0.022x + 15.64
根据上式得知，隧洞（K0+400～K0+700）的地温随着水平桩号呈现非线性变化，但不可能呈无限度增长。
5、结论
（1）隧洞的地温梯度为1.8℃/100m，属于地温正常区。
（2）经对隧洞地热的变化规律分析，施工过程中，洞室的地温温度均小于28℃，地热等级为Ⅰ，无热害，基本不需要人工降温处理措施；洞身地温大于28℃，地热等级为Ⅱ，热害轻微，存在热害，需要对其监测，并采取必要的热害防治措施。
（3）对该隧洞热害测试成果分析所得规律，对同类工程有重要的指导意义。
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论文作者:李 刚
论文发表刊物:《城镇建设》2019年第17期
论文发表时间:2019/10/17
标签：地温论文; 隧洞论文; 秦岭论文; 温度论文; 渭河论文; 工程论文; 测试论文; 《城镇建设》2019年第17期论文;