人工地層凍結(jié)技術(shù)不受支護(hù)范圍和支護(hù)深度的限制,施工過程中占地面積較小且不會產(chǎn)生二次污染,在城市挖掘、煤礦、隧道、地鐵等地下基礎(chǔ)工程領(lǐng)域中有廣闊的應(yīng)用。由于凍土是一種熱穩(wěn)定性極差的材料,其物理性質(zhì)及水理性質(zhì)會受到溫度的改變而發(fā)生巨大的變化,常見的工程事故多由凍結(jié)過程中凍結(jié)壁的發(fā)育不完全造成。因此,研究使用人工地層凍結(jié)法加固聯(lián)絡(luò)通道時,凍土帷幕的溫度場的分布和演化規(guī)律對實際工程有重要的指導(dǎo)意義。本文依托南寧地鐵3號線東葛路站-濱湖路站區(qū)間內(nèi)聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)法施工工程展開研究。首先介紹了傳熱過程中,溫度場分布和演化的基本理論及相關(guān)參數(shù);其次,通過調(diào)研現(xiàn)場資料,開展了有關(guān)凍結(jié)過程的工藝流程、凍結(jié)站的設(shè)計及凍結(jié)孔布設(shè)的研究�；诜e極凍結(jié)和維護(hù)凍結(jié)過程中測溫孔溫度監(jiān)測數(shù)據(jù)及南寧地區(qū)典型土層熱物理參數(shù),使用ADINA有限元軟件的溫度場模塊建立了三維數(shù)值模型。將模擬計算得到的溫度場模型中各測溫點(diǎn)處溫度分布變化情況與現(xiàn)場數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析,驗證了三維數(shù)值模型的準(zhǔn)確性。最后,在此基礎(chǔ)上討論在導(dǎo)熱系數(shù)、相變潛熱、土體材料、鹽水降溫計劃以及原始地溫發(fā)生變化的情況下,凍結(jié)管周圍土體的溫度場演化規(guī)律以及凍結(jié)壁的發(fā)育狀況...

【文章頁數(shù)】：99 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 問題的提出
    1.2 凍結(jié)法概況
    1.3 凍結(jié)法溫度場國內(nèi)外研究概況
        1.3.1 凍結(jié)法溫度場理論研究
        1.3.2 凍結(jié)法溫度場物理試驗研究
        1.3.3 凍結(jié)法溫度場應(yīng)用研究
    1.4 ADINA軟件介紹及其在溫度場模擬方面應(yīng)用研究
    1.5 論文主要研究內(nèi)容及研究思路
        1.5.1 主要研究內(nèi)容
        1.5.2 研究方法
        1.5.3 技術(shù)路線
    1.6 本章小結(jié)
2 凍結(jié)溫度場分析相關(guān)理論
    2.1 與溫度場相關(guān)的重要參量
        2.1.1 重要熱物理參數(shù)
        2.1.2 溫度場解析理論及相關(guān)參量
    2.2 傳熱原理分析
    2.3 邊界條件選取
    2.4 工程中常用的數(shù)學(xué)模型
    2.5 本章小結(jié)
3 東濱區(qū)間聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)工程溫度場實測分析
    3.1 工程背景
        3.1.1 工程背景概況
        3.1.2 工程地質(zhì)條件
        3.1.3 水文地質(zhì)條件
        3.1.4 地面環(huán)境條件
    3.2 凍結(jié)孔、測溫孔的布設(shè)
        3.2.1 凍結(jié)孔布設(shè)
        3.2.2 測溫管布設(shè)
    3.3 凍結(jié)設(shè)備設(shè)計
        3.3.1 冷凍機(jī)的選擇
        3.3.2 凍結(jié)系統(tǒng)輔助設(shè)備
    3.4 凍結(jié)施工設(shè)計
        3.4.1 施工工序
        3.4.2 鉆孔偏斜
        3.4.3 凍結(jié)孔鉆進(jìn)與凍結(jié)管設(shè)置
    3.5 凍脹、融沉控制措施
        3.5.1 凍脹和融沉控制的基本措施
        3.5.2 控制地層融沉的注漿措施
    3.6 聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)加固溫度場實測分析
        3.6.1 鹽水去回路溫度
        3.6.2 測溫孔溫度
        3.6.3 成冰公式計算結(jié)果
    3.7 本章小結(jié)
4 東濱區(qū)間聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)工程溫度場數(shù)值分析
    4.1 數(shù)值模擬基本假設(shè)
    4.2 幾何模型建立及網(wǎng)格劃分
    4.3 相關(guān)參數(shù)選擇
        4.3.1 邊界條件與初值問題
        4.3.2 土體熱物理參數(shù)選取
        4.3.3 觀察路徑的選取
    4.4 數(shù)值模擬計算結(jié)果
        4.4.1 測溫點(diǎn)處溫度發(fā)展變化規(guī)律研究
        4.4.2 凍土帷幕發(fā)展變化云圖
        4.4.3 凍土帷幕發(fā)展變化等值線圖
    4.5 本章小結(jié)
5 東濱區(qū)間聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)工程溫度場敏感性分析
    5.1 土體熱物理參數(shù)改變對溫度場發(fā)展的影響
        5.1.1 導(dǎo)熱系數(shù)
        5.1.2 潛熱
    5.2 環(huán)境改變量對溫度場發(fā)展的影響
        5.2.1 原始地溫
        5.2.2 鹽水降溫計劃
        5.2.3 土體材料
    5.3 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡介及攻讀碩士期間主要科研成果
致謝



本文編號：3953018