人工凍結(jié)法因其對復(fù)雜地質(zhì)水文條件的良好適應(yīng)性,在現(xiàn)代土木工程建設(shè)中廣泛使用,但同時也給工程帶來了凍土的危害——凍脹融沉問題,學(xué)者普遍認(rèn)為人工凍土危害來源于人工凍結(jié)地層過程中的水分重分布,水分重分布主要為冰水相變以及水分遷移。因此研究人工凍土的水熱遷移機(jī)理對人工凍結(jié)法應(yīng)用具有重大意義。本文針對人工凍土的水熱遷移問題開展了研究,主要完成了以下內(nèi)容:(1)對淮南地區(qū)的粉質(zhì)黏土進(jìn)行了封閉條件下自上而下的凍結(jié)試驗,獲得了冷端溫度、初始含水率、上覆荷載對人工凍土水熱遷移的影響規(guī)律;(2)推導(dǎo)分析非飽和正凍土水熱耦合模型,對COMSOL Multiphysics軟件PDE模塊進(jìn)行二次開發(fā),實現(xiàn)了人工凍土的水熱耦合數(shù)值計算;(3)通過C++編寫凍結(jié)管偏斜隨機(jī)位置計算程序,獲得偏斜率不大于0.15%的凍結(jié)管隨機(jī)位置;(4)進(jìn)行了凍結(jié)管有無偏斜的多圈管凍結(jié)壁水熱耦合數(shù)值計算,獲得了多圈管凍結(jié)壁水熱時空分布的規(guī)律及凍結(jié)管偏斜對其的影響。本文研究能夠為土質(zhì)為粉質(zhì)黏土的人工凍結(jié)法施工方案提供一定的理論根據(jù),為人工凍結(jié)法施工中凍結(jié)管的布置方案提供低耗時、少成本、高精準(zhǔn)的驗證仿真和優(yōu)化仿真。圖[89]表[12]參[83]
【學(xué)位單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TU445
【部分圖文】：

圖１．１人工凍結(jié)法施工現(xiàn)場逡逑

圖１．２技術(shù)路線圖逡逑Ｆｉｇ邋１．２邋Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ邋ｒｏｕｔｅ逡逑

圖２．１笛卡爾坐標(biāo)系中的微元體逡逑

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2831255