尼格高地温隧道地热成因及地温分布特征研究

作     者：杨冬 胡政 黄锋 刘星辰 YANG Dong;HU Zheng;HUANG Feng;LIU Xingchen

作者机构：重庆交通大学土木工程学院重庆400074 中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司贵州贵阳550081 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52078090) 重庆市自然科学基金资助项目(cstc2020jcyj-msxmX0679) 山区桥梁及隧道工程国家重点实验室开放基金资助项目(SKLBT-19-006) 

出 版 物：《铁道科学与工程学报》 (Journal of Railway Science and Engineering)

年 卷 期：2023年第20卷第6期

页      码：2326-2339页

摘      要：隧道高地温带来诸多工程难题,如施工环境恶劣、衬砌耐久性降低、通风效果不佳等。以中国最高温公路隧道尼格隧道为研究对象,兼具干热岩和湿热岩特征,开挖掌子面围岩温度88.8℃,涌水温度63.4℃。通过地质调查、水化学分析、地热储分析、放射性元素分析、现场实测等方法,研究隧道的地热地质构造特征、地热热源、传热通道及温度场分布。研究结果表明,隧址区位于红河断裂等4组断裂地块内,地表温泉水温高达53.8~87.9℃,新构造活动强烈,地质构造复杂,穿越三叠系中统个旧组(T_(2g))灰岩和燕山期侵入(γ^( 3(a))_(5))花岗岩。隧道灰岩段地下水主要源自大气降水和浅表水下渗,裂隙水深循环与硅酸盐岩、表层与白云岩发生水-岩作用。运用SiO_(2),Na+K,K+Mg和Na+K+Ca地热温标,推测隧址区的热储温度为122.47℃,热储埋深2457 m。热源为地壳深部热异常体和放射性元素衰变生热,排除个旧燕山期花岗岩岩浆余热为热源的可能。花岗岩放射性元素衰变生热率10.01μW/m^(3),是滇东南燕山期花岗岩生热率的1.7~8.2倍。热源通过岩体向地表传递,断层Fn1,Fn2,fn1,接触带L_(J),构造优势裂隙L_(G),溶蚀及岩溶通道LR构成传热通道。现场实测岩体温度随埋深增大而增加,灰岩段为湿热岩,水温>岩温>气温;花岗岩段为干热岩,岩温>气温。在相同埋深下,灰岩段水温(岩温)明显低于花岗岩段岩温。研究成果可为类似工程地热成因分析提供借鉴。

主 题 词：高温隧道 热源 传热通道 现场实测 地温场分布 

学科分类：08[工学] 0823[工学-农业工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.19713/j.cnki.43-1423/u.T20221148

馆 藏 号：203122604...