本文關(guān)鍵詞：軟弱地層端頭長臂水平凍結(jié)及自然解凍規(guī)律研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在盾構(gòu)法始發(fā)、接收施工中,復雜工況下軟弱富含水地層盾構(gòu)端頭往往受周邊環(huán)境和地層條件的約束,常規(guī)的地面加固方案無法實施,采用長臂杯型水平凍結(jié)法可以很好地解決這一難題,在盾構(gòu)始發(fā)、接收過程中可以有效地避免涌水、涌砂現(xiàn)象。隨著凍結(jié)法在盾構(gòu)始發(fā)、接收端頭加固工程中的應(yīng)用越來越廣泛,研究杯型水平凍結(jié)凍結(jié)壁溫度場,可以為盾構(gòu)始發(fā)、接收過程中關(guān)鍵施工環(huán)節(jié)提供理論依據(jù);另一方面長臂杯型水平凍結(jié),由于采用較大范圍的凍結(jié)來提高軟土地層的穩(wěn)定性,凍土在自然解凍期間,所發(fā)生的大范圍融沉現(xiàn)象又會對周邊建筑物和地層產(chǎn)生危害,這就要求對自然解凍期間溫度場空間分布規(guī)律有更加深入的研究。本文針對南京地鐵四號線雞鳴寺站東端頭盾構(gòu)右線接收工程中采用的長臂杯型水平凍結(jié)方案,通過對現(xiàn)場溫度實測研究,得出了長臂杯型凍結(jié)壁溫度場規(guī)律,并運用有限元軟件對實際工程進行凍結(jié)溫度場的模擬,通過實測溫度場和模擬凍結(jié)溫度場的對比分析,驗證了數(shù)值計算方法的合理性,并且通過有限元對原狀土在不同季節(jié)和水泥土加固前后的自然解凍溫度場規(guī)律進行模擬研究,對比分析原狀土夏季、冬季自然解凍和水泥土夏季自然解凍溫度場空間分布規(guī)律,掌握凍土不同條件下的解凍速率、解凍完成時間。通過自然解凍研究表明:對于原狀土冬季、夏季自然解凍、水泥土夏季自然解凍,在垂直于盾構(gòu)機方向上,外圈管軸面內(nèi)側(cè)0.5m處解凍完成時間之比為3:1.8:1,外圈管軸面處解凍完成時間之比2.4:1.7:1,外圈管軸面外側(cè)0.5m處解凍完成時間之比4.5:3.2:1。在平行于盾構(gòu)機方向上,距離洞門0m處解凍完成時間之比1.8:1.4:1,距離洞門3m處解凍完成時間之比2.3:1.7:1,距離洞門6m(9m)處解凍完成時間之比2:1.7:1,距離洞門12m處解凍完成時間之比1.6:1.4:1。
【關(guān)鍵詞】：長臂杯型 水平凍結(jié) 溫度場 數(shù)值模擬 自然解凍
【學位授予單位】：南京林業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U455.43
【目錄】：

• 致謝3-4
• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 緒論8-16
• 1.1 課題研究背景及意義8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-14
• 1.2.1 人工凍結(jié)法在盾構(gòu)端頭加固中應(yīng)用現(xiàn)狀9-10
• 1.2.2 人工凍結(jié)法凍結(jié)溫度場研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.3 人工凍結(jié)法解凍溫度場研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 研究內(nèi)容、研究方法及技術(shù)路線14-16
• 1.3.1 研究內(nèi)容14
• 1.3.2 研究方法及技術(shù)路線14-16
• 第二章 長臂杯型水平凍結(jié)方案及溫度實測研究16-27
• 2.1 工程概況16-17
• 2.2 水平凍結(jié)方案17-19
• 2.2.1 凍結(jié)孔布置17-18
• 2.2.2 鹽水溫度設(shè)計18
• 2.2.3 盾構(gòu)出洞條件18-19
• 2.3 凍結(jié)溫度場實測方案19-20
• 2.3.1 凍結(jié)孔及測溫孔布置19
• 2.3.2 槽壁與凍土壁界面的溫度監(jiān)測19
• 2.3.3 去、回路鹽水溫度監(jiān)測19-20
• 2.4 水平凍結(jié)溫度實測結(jié)果分析20-26
• 2.4.1 干管鹽水測溫分析20-21
• 2.4.2 測溫孔溫度實測及分析21-24
• 2.4.3 凍土壁發(fā)展特性分析24-25
• 2.4.4 洞門破除條件判斷25-26
• 2.5 本章小結(jié)26-27
• 第三章 長臂杯型水平凍結(jié)凍結(jié)壁溫度場數(shù)值模擬研究27-43
• 3.1 模型建立27-30
• 3.1.1 基本假定27
• 3.1.2 幾何模型27-28
• 3.1.3 數(shù)學模型28-29
• 3.1.4 參數(shù)選取29
• 3.1.5 邊界條件及載荷處理29-30
• 3.2 有限元模型30-31
• 3.3 數(shù)值計算結(jié)果與現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)對比31-34
• 3.4 凍結(jié)溫度場數(shù)值模擬結(jié)果分析34-42
• 3.4.1 凍結(jié)溫度場的分布規(guī)律34-37
• 3.4.2 杯底凍結(jié)壁厚度計算與分析37-38
• 3.4.3 凍結(jié)管底部凍土壁厚度的計算與分析38-39
• 3.4.4 杯身凍結(jié)壁厚度計算與分析39-40
• 3.4.5 凍結(jié)鋒面特性分析40-42
• 3.5 本章小結(jié)42-43
• 第四章 長臂杯型水平凍結(jié)自然解凍溫度場數(shù)值模擬研究43-60
• 4.1 模型建立43-46
• 4.1.1 基本假定43
• 4.1.2 幾何模型43-44
• 4.1.3 數(shù)學模型44
• 4.1.4 參數(shù)選取44
• 4.1.5 邊界條件及荷載處理44-45
• 4.1.6 單值性條件45-46
• 4.2 有限元模型46
• 4.3 原狀土自然解凍溫度場計算結(jié)果分析46-51
• 4.4 解凍溫度場實測值與計算值的對比51-52
• 4.5 原狀土與水泥土加固后自然解凍空間溫度場對比分析52-58
• 4.6 本章小結(jié)58-60
• 第五章 結(jié)論與展望60-62
• 5.1 結(jié)論60-61
• 5.2 展望61-62
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術(shù)論文62-63
• 參考文獻63-66

【參考文獻】

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  本文關(guān)鍵詞：軟弱地層端頭長臂水平凍結(jié)及自然解凍規(guī)律研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：279893