隨著地下空間工程快速發(fā)展,以往的開挖方式已經(jīng)滿足不了復(fù)雜工程的需求,于是人工凍結(jié)法應(yīng)運(yùn)而生。人工凍結(jié)法因其影響小、工期短、實(shí)用強(qiáng)已經(jīng)成為盾構(gòu)水平聯(lián)絡(luò)通道建設(shè)中重要支護(hù)手段。過去常常在礦井建設(shè)中利用人工凍結(jié)法施工技術(shù)凍結(jié)周圍土壤形成凍土帷幕進(jìn)行開挖,到了今天城市地鐵隧道聯(lián)絡(luò)通道在開挖深度、施工技術(shù)和施工環(huán)境都與礦井有著比較大的區(qū)別,所以一些設(shè)計(jì)和研究方法也有所差別。目前關(guān)于聯(lián)絡(luò)通道水平人工凍結(jié)法施工過程與國外還存在一定的差距,因此對聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)溫度場的研究不是很多,另外對凍結(jié)溫度場的發(fā)展規(guī)律還不夠透徹。針對上述問題,本文首先從人工土層凍結(jié)基本理論描述凍土形成的整個(gè)過程和物理性質(zhì);再由凍結(jié)溫度場的數(shù)學(xué)模型,推導(dǎo)出凍結(jié)壁平均溫度公式和降溫區(qū)的寬度;再根據(jù)上海市地鐵12號(hào)線工程隆龍漕路站～龍華路站區(qū)間隧道聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)法施工實(shí)例,利用有限元ANSYS軟件對聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)溫度場進(jìn)行了數(shù)值模擬,得到了不同時(shí)間的溫度場云圖以及凍土帷幕分布圖,并對聯(lián)絡(luò)通道水平凍結(jié)過程中薄弱剖面溫度場分布及凍土帷幕的形成過程展開深入的研究,得出不同剖面的凍結(jié)交圈時(shí)間和各個(gè)時(shí)間凍土墻厚度,為接下來的維護(hù)凍結(jié)提供參考。另外從三... 

【文章來源】：安徽理工大學(xué)安徽省

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國內(nèi)外應(yīng)用及研究現(xiàn)狀
        1.2.1 人工凍結(jié)法應(yīng)用現(xiàn)狀
        1.2.2 人工凍結(jié)法研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
    1.3 研究內(nèi)容、方法及技術(shù)路線
        1.3.1 研究內(nèi)容及方法
        1.3.2 研究路線
2 凍結(jié)帷幕溫度場理論分析
    2.1 凍土的形成
        2.1.1 凍土的組成
        2.1.2 凍土的形成過程
    2.2 凍土的物理性質(zhì)
        2.2.1 比熱
        2.2.2 導(dǎo)熱系數(shù)
        2.2.3 導(dǎo)溫系數(shù)
        2.2.4 結(jié)冰溫度
        2.2.5 凍土熱容量
    2.5 凍結(jié)過程中溫度變化規(guī)則
    2.6 凍結(jié)溫度場的數(shù)學(xué)模型
        2.6.1 導(dǎo)熱方程
        2.6.2 單值條件
    2.7 圓管穩(wěn)定導(dǎo)熱
    2.8 凍結(jié)管吸熱能力與凍結(jié)時(shí)間
        2.8.1 凍結(jié)管吸熱能力
        2.8.2 凍結(jié)時(shí)間
    2.9 凍結(jié)壁內(nèi)平均溫度
    2.10 降溫區(qū)的溫度分布
3 上海市軌道交通12號(hào)線聯(lián)絡(luò)通道工程簡介
    3.1 工程概況
    3.2 凍結(jié)法設(shè)計(jì)與施工
        3.2.1 施工方案的選定
        3.2.2 凍結(jié)法施工工藝
        3.2.3 凍結(jié)孔、測溫孔與卸壓孔的布置
        3.2.4 凍結(jié)技術(shù)參數(shù)
        3.2.5 土層凍結(jié)加固及支護(hù)施工技術(shù)要求
    3.3 凍結(jié)孔施工
        3.3.1 凍結(jié)孔定位與管片開孔
        3.3.2 凍結(jié)孔施工順序
        3.3.3 鉆孔偏斜和終孔控制
        3.3.4 凍結(jié)孔鉆進(jìn)與凍結(jié)管設(shè)置
    3.4 鉆孔質(zhì)量控制程序
    3.5 凍結(jié)質(zhì)量控制程序
    3.6 開挖與構(gòu)筑施工技術(shù)指標(biāo)
    3.7 融沉控制及收尾工作
        3.7.1 融沉控制
        3.7.2 收尾工作
4 聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)工程溫度場數(shù)值模擬分析
    4.1 有限元方法與ANSYS簡介
        4.1.1 有限元方法的基本原理
        4.1.2 有限元方法的基本求解過程
        4.1.3 ANSYS簡介
    4.2 熱分析基礎(chǔ)
        4.2.1 熱分析概述
        4.2.2 熱分析基礎(chǔ)原理
        4.2.3 熱傳遞方式
        4.2.4 邊界條件和初始條件
        4.2.5 穩(wěn)態(tài)傳熱與瞬態(tài)傳熱
    4.3 聯(lián)絡(luò)通道數(shù)值模擬
        4.3.1 計(jì)算模型及參數(shù)的選取
        4.3.2 計(jì)算結(jié)果及其分析
5 聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)溫度場實(shí)測分析
    5.1 溫度監(jiān)測分析
        5.1.1 去、回路鹽水溫度分析
        5.1.2 土層溫度監(jiān)測分析
    5.2 實(shí)測與模擬對比分析
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡介及讀研期間主要科研成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]新型管幕凍結(jié)法溫度場數(shù)值分析[J]. 胡俊,衛(wèi)宏,曾暉,劉勇,李玉萍.  鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2016(06)
[2]冷凍管直徑對凍土凍結(jié)影響規(guī)律的試驗(yàn)研究[J]. 戚波,趙大軍,潘殿琦,袁鵬.  探礦工程(巖土鉆掘工程). 2015(08)
[3]地鐵聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)法施工方案研究——以武漢軌道交通3號(hào)線為例[J]. 阮慶松,吳立,姚俊東,杜明玉,阮明清.  人民長江. 2015(07)
[4]煤礦斜井井筒過流砂層施工技術(shù)研究及應(yīng)用[J]. 孟慶彬,韓立軍,石榮劍,柳志軍,路拓,李向陽,石高鵬.  巖土工程學(xué)報(bào). 2015(05)
[5]水平凍結(jié)法溫度場數(shù)值模擬[J]. 楊峰,倪玲.  交通科技. 2014(05)
[6]地鐵聯(lián)絡(luò)通道人工凍結(jié)帷幕設(shè)計(jì)計(jì)算方法研究[J]. 閆澍旺,李杰,孫立強(qiáng),吳坤標(biāo).  勘察科學(xué)技術(shù). 2014(01)
[7]人工凍結(jié)法單管凍結(jié)引起周圍土體溫度場變化的研究[J]. 王志良,申林方,謝建斌.  現(xiàn)代隧道技術(shù). 2014(01)
[8]中國凍土對氣候變化的脆弱性[J]. 楊建平,楊歲橋,李曼,譚春萍.  冰川凍土. 2013(06)
[9]寧波軟土層地鐵盾構(gòu)隧道聯(lián)絡(luò)通道的凍結(jié)法設(shè)計(jì)與施工[J]. 邵國鑫.  工業(yè)建筑. 2013(11)
[10]白堊系地層深井凍結(jié)壁溫度場分布規(guī)律[J]. 周盛全,陳海明.  冰川凍土. 2013(05)

碩士論文
[1]地鐵隧道工程中人工凍結(jié)法關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用[D]. 蘇恒宇.安徽理工大學(xué) 2016
[2]南寧地鐵聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)設(shè)計(jì)計(jì)算與施工技術(shù)[D]. 劉小慶.安徽理工大學(xué) 2016
[3]地鐵聯(lián)絡(luò)通道擾動(dòng)土體凍結(jié)法技術(shù)與監(jiān)測[D]. 崔丙會(huì).安徽理工大學(xué) 2015
[4]注漿—凍結(jié)法聯(lián)合加固軟土地基的數(shù)值模擬[D]. 郭瑋卿.北京交通大學(xué) 2015
[5]凍結(jié)法在極軟巖水工隧洞中解困TBM的應(yīng)用研究[D]. 陳興龍.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[6]地鐵聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)法施工數(shù)值模擬分析[D]. 于長一.天津大學(xué) 2014
[7]盾構(gòu)法施工隧道監(jiān)測監(jiān)控技術(shù)研究[D]. 梅逸飛.武漢理工大學(xué) 2013
[8]液氮快速凍結(jié)技術(shù)在地鐵隧道修復(fù)工程中應(yīng)用研究[D]. 宣海洋.安徽理工大學(xué) 2011
[9]蛭石隔熱材料隔熱性能的實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬研究[D]. 鞏彥如.東華大學(xué) 2010
[10]鋁合金預(yù)拉伸焊接及數(shù)值模擬[D]. 陸亞明.江蘇科技大學(xué) 2010



本文編號(hào)：3031865