本发明涉及自然环境检测和混凝土温度裂缝控制，更具体地，涉及一种长大隧洞洞内气温时程演变计算方法。
背景技术：
1、水利水电、铁路、公路等工程长大隧洞，为确保水流、火车、汽车等安全通过，一般都内衬钢筋混凝土结构。混凝土裂缝，会产生渗漏、钢筋锈蚀，危害结构安全和寿命，温度裂缝控制一直都是工程建设中面临的难题。
2、洞内气温是混凝土温度裂缝控制的重要环境条件，浇筑期洞内气温越高，混凝土散热越慢，内部最高温度tmax越高；气温越低散热越快，最高温度越低，但表面温降快容易导致早期温度裂缝；洞内气温年变幅越大，年气温差越大，同期浇筑混凝土tmax与洞内冬季最低温度tmin的温差越大(即基础温差越大)，越容易产生贯穿性温度裂缝。
3、对于洞内气温，国内外开展了较多的研究，苟彪等通过对秦岭特长铁路隧道ⅱ线平导施工洞内气温监测资料统计，分析了洞外温度与斜井下口处、齐头风管口下、齐头洞室气温，以及通风、供水、洒水保湿等降温措施的关系。针对寒区隧道温度场和冻融防护问题，美国陆军寒区工程实验室，以阿拉斯加一寒区隧道为例开展了长期的隧道洞内气温观测，为多年冻土区隧道洞内气温分布规律研究提供了数据支持。乜风鸣等对位于大兴安岭一条非多年冻土隧道进行了洞内不同进深位置的气温观测，得到洞内洞外的气温分布曲线，结果表明洞内气温变温率为零地段约占隧道全长的一半。王方亮等对甘肃省阿尔金山公路隧道工程，开展隧道进口段不同进深洞内气温的现场监测，结合有限元法计算分析认为：随进深不断增加，洞内气温年平均值逐渐增加，振幅逐渐减小，显著变化发生在洞口段300m内。赖远明等对青海227国道宁张段的大坂山公路隧道洞内和隧道洞壁的温度进行了现场测试和研究，并提出设置防寒保温门是多年冻土区公路隧道防冻害的首选对策。武汉大学段亚辉教授等结合白鹤滩、乌东德、溪洛渡等大型水电站水工隧洞衬砌混凝土温度裂缝控制问题，通过施工期气温观测数据对洞内平均温度进行统计分析。
4、但由于各个隧洞工程所处的地理位置、隧洞长度和断面、隧洞埋深、施工支洞数量、贯通与封闭洞口保温等等差异，至今没有获得规律性认识，存在以下明显问题：
5、(1)这些研究，都是通过施工期洞内温度监测数据分析，获得本工程隧洞洞内气温的年变化曲线，或者沿进洞深度的变化，但不适用于后续其它隧洞。
6、(2)这些数据和成果，都是施工期的。因为混凝土浇筑浇筑都在隧洞基本贯通后开始，因此只有混凝土开始浇筑后的气温观测成果(统计分析公式)才适用于分析混凝土温控防裂，混凝土浇筑前的数据不能适用于分析计算混凝土浇筑期洞内温度。即混凝土浇筑前，来不及获得能够用于进行混凝土温度裂缝控制措施设计的数据。
7、(3)至今的成果，一方面是采用余弦函数或者正弦函数描述洞内平均温度年变化；另一方面是曲线表达洞口温度沿进洞深度变化。没有能够全面表达年变化、进洞深度、日变化的分析成果。
8、由此，亟需一种新的技术方案以解决上述技术问题。
技术实现思路
1、在
技术实现要素：
部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
2、第一方面，本发明提出一种长大隧洞洞内气温时程演变计算方法，包括：
3、收集分析隧洞工程混凝土温控防裂技术资料；
4、分析提出衬砌混凝土温控防裂措施设计分段方案；
5、分洞段计算隧洞洞内气温时程演变；
6、分洞段计算隧洞衬砌混凝土容许最高温度；
7、分洞段设计隧洞衬砌混凝土温控防裂措施方案；
8、开展隧洞保温方案设计。
9、可选地，温控防裂技术资料包括：隧洞工程概况、水文气象、衬砌结构设计、温控防裂技术要求。
10、可选地，分析提出衬砌混凝土温控防裂措施设计分段方案，包括：
11、对封闭洞口保温段外和洞内进行第一分段，以获得第一分段结果；
12、基于衬砌结构的断面形式、厚度、混凝土强度，对第一分段结果进行第二分段。
13、可选地，分洞段计算隧洞洞内气温时程演变，包括：
14、利用以下公式计算各分段的洞内年平均气温：
15、ta＝tm+bm·cos[2π(t1-c)/365]·nx+bd·sin[2π(t2-8)/24]·mx，其中，ta为
16、分段的中间点x处时间t1、t2的洞内气温(℃)；tm为隧洞洞内等效多年平均气温(℃)，tm＝αtp，bm为隧洞洞内等效多年月平均气温变幅(℃)，bm＝βbp，bd为隧洞洞内等效日平均气温变幅(℃)，t1为计算洞内气温ta的日期距1月1日的天数，t2为计算洞内气温ta日期的时间，c为洞内最高气温距1月1日间隔天数，tp为隧洞工程所在地自然环境多年平均气温，bp为隧洞工程所在地自然环境多年月平均气温变幅(℃)，x为计算分段中间点距洞口的距离，n、m为常数，α、β为比例系数。
17、可选地，分洞段计算隧洞衬砌混凝土容许最高温度，包括：
18、确定各分段洞内衬砌混凝土准稳定温度；
19、计算各分段洞内衬砌混凝土基础容许温差，以结合各分段洞内衬砌混凝土准稳定温度，计算各分段洞内衬砌混凝土容许最高温度。
20、可选地，确定各分段洞内衬砌混凝土准稳定温度包括：
21、获取工程区多年月或旬平均气温的最小值；
22、基于隧洞洞内气温时程演变获得各分段洞内年平均气温计算公式，以确定各分段洞内衬砌混凝土准稳定温度。
23、可选地，分洞段设计隧洞衬砌混凝土温控防裂措施方案，包括：
24、根据衬砌结构厚度的不同，采用不同的公式确定对应的方案，其中公式为：
25、tmax＝10.91h+0.051c+0.712t0+0.13tg+0.51ta-0.138h*tg-0.0061t0*tg
26、+0.0335h*c-0.178h*ta-0.0295h(ta-tmin)+3.89，
27、或tmax＝10.51h+0.066c+0.766t0+0.165tg+0.417ta-0.08h*tg-0.0107t0*tg
28、+0.014h*c-0.206h*ta+0.077h*(ta-tmin)+5.3。
29、可选地，开展隧洞保温方案设计，包括：
30、根据设计要求和施工条件拟定隧洞进出口保温方案；
31、计算封闭洞口保温前后段冬季最低温度。
32、分析确定隧洞保温方案。
33、根据上述技术方案，收集分析隧洞工程混凝土温控防裂技术资料；分析提出衬砌混凝土温控防裂措施设计分段方案；分洞段计算隧洞洞内气温时程演变；分洞段计算隧洞衬砌混凝土容许最高温度；分洞段设计隧洞衬砌混凝土温控防裂措施方案；开展隧洞保温方案设计。科学反映是否封闭洞口保温及其封闭度的影响，为合理有效采取封闭洞口保温措施决策提供数据支撑。综合反映隧洞工程所在地自然环境气温多年变化规律、隧洞工程长度和剖面布置特点、贯通与封闭保温状况等实际情况。科学反映不同进洞深度x(m)受到外界自然环境气温影响度的差异，为精准进行不同进洞深度x处衬砌混凝土温控防裂提供高精度洞内气温计算。
34、本发明的长大隧洞洞内气温时程演变计算方法，本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
1.一种长大隧洞洞内气温时程演变计算方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的长大隧洞洞内气温时程演变计算方法，其特征在于，所述温控防裂技术资料包括：隧洞工程概况、水文气象、衬砌结构设计、温控防裂技术要求。
3.如权利要求1所述的长大隧洞洞内气温时程演变计算方法，其特征在于，所述分析提出衬砌混凝土温控防裂措施设计分段方案，包括：
4.如权利要求3所述的长大隧洞洞内气温时程演变计算方法，其特征在于，所述分洞段计算隧洞洞内气温时程演变，包括：
5.如权利要求1所述的长大隧洞洞内气温时程演变计算方法，其特征在于，所述分洞段计算隧洞衬砌混凝土容许最高温度，包括：
6.如权利要求5所述的长大隧洞洞内气温时程演变计算方法，其特征在于，所述确定各分段洞内衬砌混凝土准稳定温度包括：
7.如权利要求1所述的长大隧洞洞内气温时程演变计算方法，其特征在于，所述分洞段设计隧洞衬砌混凝土温控防裂措施方案，包括：
8.如权利要求1所述的长大隧洞洞内气温时程演变计算方法，其特征在于，所述开展隧洞保温方案设计，包括：
