隨著臨海、臨江城市軌道交通建設(shè)的不斷推進(jìn),盾構(gòu)機(jī)因刀具大面積磨損,在地質(zhì)條件復(fù)雜多變的海底、江底“受困”的情況越來越多。凍結(jié)法以其自身安全可控、適用范圍廣、解凍后不影響盾構(gòu)掘進(jìn)等特點(diǎn),成為了復(fù)雜條件下盾構(gòu)解困的首選方法。目前,國內(nèi)外對于滲流作用下的雙向分期凍結(jié)加固解困工程研究尚少。本論文以廈門地鐵三號(hào)線盾構(gòu)機(jī)海底解困雙向凍結(jié)工程為背景,通過室內(nèi)試驗(yàn)、三維數(shù)值模擬、模型試驗(yàn)和現(xiàn)場實(shí)測相結(jié)合的方法,對滲流條件下海底盾構(gòu)解困雙向凍結(jié)溫度場發(fā)展規(guī)律進(jìn)行研究。本文的主要研究內(nèi)容和取得的成果如下:（1）通過室內(nèi)試驗(yàn)對凍結(jié)工程所處地層進(jìn)行試驗(yàn)研究,獲得了該地層的基本物理參數(shù)、熱物理參數(shù)和力學(xué)參數(shù),通過砂礫層顆粒級(jí)配測定結(jié)果判定該砂礫層屬于中粗砂層。（2）建立滲流條件下海底雙向分期凍結(jié)三維有限元模型。首先,分別研究了典型參數(shù)下水平凍結(jié)、垂直凍結(jié)、雙向凍結(jié)溫度場發(fā)展規(guī)律;其次,通過單因素分析研究了地下水初始流速、初始地溫、垂直凍結(jié)管排距、單位時(shí)間通風(fēng)量、鹽水溫度、垂直凍結(jié)管管徑及水平凍結(jié)管管徑對凍結(jié)溫度場的影響規(guī)律;最后,通過正交分析研究了各個(gè)影響因素對凍結(jié)溫度場影響大小關(guān)系。結(jié)果表明:盾構(gòu)的存在對滲流... 

【文章來源】：中國礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：192 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

盾構(gòu)機(jī)所處位置及凍結(jié)加固區(qū)域地層圖

（a）凍結(jié)管及測溫孔平面圖 （b）凍結(jié)管布置 3-3 剖面圖圖 1-2 凍結(jié)管及測溫孔布置方案圖Figure 1-2Arrangement Plan of Freezing Pipe and Temperature Measuring Hole該凍結(jié)加固工程凍結(jié)參數(shù)見下表。表 1-1 雙向凍結(jié)參數(shù)匯總表Table 1-1 Summary Table of Bidirectional Freezing Parameters序號(hào) 參數(shù)名稱 單位數(shù)量 備注1 凍結(jié)孔個(gè)數(shù) 個(gè) 86 垂直 78 個(gè)、水平 8 個(gè)2 測溫孔個(gè)數(shù) 個(gè) 7 沿縱深共布設(shè) 100 個(gè)測點(diǎn)3 垂直凍結(jié)管間距 m 0.8~1.0 /4 垂直凍結(jié)管排距 m 0.8~1.1 /5 水平凍結(jié)管間距 m 1.63~1.99 通過超前注漿孔打水平孔，孔位及方向已固定6 積極凍結(jié)鹽水溫度 ℃ -28~-30 凍結(jié) 7 天鹽水溫度達(dá)-18℃以下7 凍土平均溫度 ℃ ≤-12/-6 承載封水不大于-12℃，僅封水部位不大于-6℃8 凍結(jié)管規(guī)格 mm 127/89 垂直凍結(jié)管 127mm、水平 89mm9 實(shí)際凍結(jié)時(shí)間 天 45/90 垂直凍結(jié) 45 天，水平凍結(jié) 90 天，本文以該工程為背景，采取室內(nèi)試驗(yàn)、有限元分析、模型試驗(yàn)研究和現(xiàn)場實(shí)測相結(jié)合的方法進(jìn)行滲流條件下海底盾構(gòu)機(jī)解困雙向分期凍結(jié)溫度場發(fā)展規(guī)律研究。

凍結(jié)與垂直凍結(jié)相互影響關(guān)系及該工況下的薄弱路徑；②進(jìn)行了單因素試驗(yàn)分析，研究各因素變化對于溫度場發(fā)展影響規(guī)律，并對交圈時(shí)間進(jìn)行了回歸分析；③通過對單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，選取對整個(gè)雙向凍結(jié)溫度場影響相對較大因素進(jìn)行正交分析，確定各因素對于海底雙向凍結(jié)溫度場影響程度大小關(guān)系。（3）以典型參數(shù)下的有限元計(jì)算模型和相似準(zhǔn)則為基礎(chǔ)，進(jìn)行相同工況下的物理模型試驗(yàn)研究。（4）對廈門地鐵三號(hào)線凍結(jié)加固解困盾構(gòu)機(jī)工程進(jìn)行現(xiàn)場實(shí)測，開展海底雙向分期凍結(jié)實(shí)測研究，通過對監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析，研究實(shí)際工程中雙向凍結(jié)溫度場發(fā)展規(guī)律；（5）綜合比較三種研究方法所得結(jié)果，相互驗(yàn)證結(jié)果的可靠性，最終得出結(jié)論。1.5 研究方法和技術(shù)路線（Research Approaches and Technique Course）考慮到研究問題的復(fù)雜性，為了確保研究結(jié)果的準(zhǔn)確性，本課題采用室內(nèi)試驗(yàn)、有限元模擬、現(xiàn)場實(shí)測、模型試驗(yàn)相結(jié)合的研究方法進(jìn)行研究分析。技術(shù)路線見圖 1-3：

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：2956884