无充填裂隙岩体渗流地层冻结温度场演化规律研究

渗流作用下冻结温度场的求解是一个移动边界、相变、内热源、温度场和渗流场相互影响的多场耦合问题。文章建立了无充填裂隙岩体含相变的渗流场及温度场耦合模型,采用单因素法研究了冻结管间距对渗流作用下无充填裂隙岩体冻结壁演化规律的影响。结果表明:冻结管间距对冻结壁交圈时间的影响规律符合指数函数特征,冻结管间距越大,冻结壁交圈时间越长,且增幅越大;冻结管间距越大,形成同样界面冻结壁厚度所需的冻结时间越长;冻结管间距存在一个临界值,大于该值后,界面冻结壁扩展成相同厚度所需的冻结时间随冻结管间距的增大而急剧增加;冻结管间距越大,冻结壁平均温度下降到设计温度所需冻结时间越长。     

济南黄河隧道超大直径盾构端头冻结加固技术

始发和接收段为盾构隧道施工过程中的重要风险源,特别是在富水地层中的防水措施十分关键。冻结法已普遍被应用于处理盾构始发和接收段止水加固的问题。依托济南黄河隧道工程,对超大直径泥水平衡盾构端头冻结技术进行总结。对工程地质和周边管线等实际情况进行具体分析,计算单个洞门接收和始发的需冷量后选择合适的冻结设备,并进行盐水循环和清水循环设计;通过始发段测温孔的设置和按时间分布记录的数据,分析了加固处的降温速率和冻结壁发展情况;从冻结帷幕厚度和冻土平均温度等指标对冻结效果进行评估;最后对冻结中可能遇到的冻胀、融沉、设备故障和洞门破除等风险进行评估,并给出相应的处理方法。以上得到的数据和结论可为以后工程中的冻结加固方向提供参考。     

垂直冻结技术在佛山地铁2号线抢险修复工程中的应用研究

结合垂直冻结技术在佛山地铁2号线湖—绿区间右线隧道修复工程中的应用实例,文章采用数值模拟和监测数据对比分析的方法,系统研究了富水砂层中垂直冻结壁的发展规律和应用效果。结果表明,应用垂直冻结技术隔断完好与损坏隧道之间的水力联系是完全可行的;采用多排冷冻管冻结目标地层时,周边地层温度会对冻结壁发展产生影响,且冻结壁外围降温速率明显滞后于内侧降温速率。施工中,为提高冻结壁外围发展速度,应注重加强外围冷冻机的制冷功率,必要时可增设外围冻结孔冷冻机数量。建议在冻结壁最外排(最薄弱处)相邻冻结管之间增设温度监测孔,以准确判断冻结体发展质量和交圈时间。     

人工冻土蠕变试验及损伤经验模型分析

在冻结法施工中,掌握冻土的蠕变特性对评价冻结壁的稳定性至关重要。文章通过对山西某矿粘土层进行不同冻结温度下单轴抗压及蠕变试验,得到蠕变随冻结温度、加载应力变化的规律。在分析Kachanov损伤理论模型及人工冻土蠕变经验模型特性的基础上,建立人工冻土理论-经验蠕变模型。通过对比分析建立模型计算值与人工冻结粘土蠕变试验结果,模型计算曲线与试验数据曲线拟合度较高,两者均反映了初始弹性变形、应变加速度逐渐减小至加速度为零的过程;若试样发生破坏,曲线则会在应变加速度为零的基础上继续加速上升。该模型能够反映深部人工冻土的各阶段蠕变特性,能为指导冻结法施工提供科学依据。     

水泥改良土加固填筑边坡效果数值分析

文章以某边坡填筑为例,采用Midas/GTS软件进行建模分析,重点分析了采用素土回填、5%水泥土回填、7%水泥土回填和9%水泥土回填时的边坡水平位移、塑性区变化规律,并对不同坡率时的水泥土回填加固效果进行了分析。结果表明:采用一定掺比的水泥土回填可有效地减小边坡水平位移,但加固效果不会随水泥掺比的增大而成倍增加;采用5%、7%和9%水泥土回填改良原有填筑边坡时,使得边坡安全系数分别达到1.24、1.37和1.52,说明水泥土回填起到了良好的加固效果;当采用水泥土回填时,塑性区体积减小,且随着水泥掺比的增大,塑性区范围逐渐减小;不同坡率下,采用水泥土回填加固边坡均能起到较好的效果。     

复杂地层地铁旁通道冻结孔施工技术

在复杂地层中,对地铁旁通道采用水平冻结法施工是一种有效手段,而冻结孔施工又是旁通道工程的关键工序之一.结合上海地铁十一号线祁连山-真南路站区间旁通道施工实例,介绍了含承压水的砂性土复杂地层中旁通道冻结孔的施工技术,包括壁后预注浆加固、冻结孔开孔以及夯管等技术,对类似地质条件下旁通道冻结孔施工具有一定的参考价值和指导意义.     

地铁隧道长距离水平冻结全断面开挖冻土帷幕优化设计

广州轨道交通3号线天河客运站折返线及风道采用全断面水平冻结、矿山法开挖及构筑施工。为了确定合理的冻结方案,采用有限元法计算对冻土帷幕多种厚度和温度下的受力及变形状况进行分析。结果表明:冻结帷幕厚度2.0 m,平均温度-10℃时,冻土帷幕参数最为合理。在此基础上,对冻结帷幕安全状态进行计算,得到冻结帷幕的优化设计方案。     

地铁荷载作用下水泥土应变监测模型试验研究

在软粘土地区修建地铁等工程中,采用水泥土加固法可有效提高地基强度,减小地基沉降,因而其得到了广泛应用。在施工过程中,由于扰动影响使得复合土体存在初始固结度,在循环荷载作用下其应变发展规律会存在一定差异,进而影响其长期变形。文章通过室内GDS动三轴试验对水泥土进行了动力测试,分析了水泥掺入比和初始固结度对其应变发展的影响。综合已有研究和试验结果,建立了考虑掺入比和初始固结度的应变发展模型。试验结果表明:初始固结度低的试样,应变发展速率越快;当初始固结度较低时,掺入比小的水泥土应变发展速率较快;水泥土应变发展呈非破坏型,不同固结度下水泥土的动应变与循环次数的对数lg N之间近似呈线性关系。     

隧道冷板冻结温度场数值模型构建及分析

冻结法施工中,在混凝土结构表面外敷冷板是提高隧道冻结效果的常用方法。文章以广州地铁广佛线某区间冻结封水工程施工为背景,在现有理论研究成果的基础上,采用Ansys软件建立了隧道冷板冻结温度场数值计算模型,分析了影响冻结温度场的各个因素,结果表明:1)冻结主面、界面上温度随深度的分布曲线为对数曲线形式,冻结初期主界面上温差很大,随冻结时间的延长,主界面温度相差不大;2)管片与土体交界面上的温度分布曲线在冷源附近为抛物线形,远处逐渐过渡为平缓曲线;3)在冷板间距较小的情况下,由于双冷板叠加作用,冻结10 d后界面上温度明显低于主面上温度,界面上冻结效果优于主面。冻结40 d后,降温速度明显变缓,冻结范围增长较小;4)在其它参数不变的情况下,存在一个最优冷板布置间距,使界面上冻土壁厚度达到最大。     

南京纬三路过江通道液氮冻结盾尾刷更换技术及温度实测研究

文章结合南京纬三路过江通道长距离盾构掘进盾尾刷严重渗漏、涌砂冒水工程实例,给出了液氮冻结止水及盾尾刷更换方案,分析了高水压下液氮冻结止水总去及各分支回路中的温度变化规律,以及不同土层、不同深度的土体温度变化规律。结果表明:初期冻结管进出口处液氮温差大,6 d后基本稳定在35℃;卵石层降温速度最快,砾砂层次之,粉细砂层降温速度最慢,在距离冻结管600 mm范围内,卵石层、砾砂层、粉细砂层的冻土锋面平均推进速度分别为15.5 cm/d、12.5 cm/d、8.3 cm/d;因受隧道内空气对流换热影响,管片与土交界处温度高于土层内温度。液氮冻结13 d即已形成完整的冻结壁,开始进行盾尾刷更换,从开始冻结到完成更换总需时22 d。     

高寒地区隧道围岩及洞内气体温度分布规律研究

文章依托内蒙古自治区绥满国道主干线博牙高速林场隧道工程,通过设置温度监测断面,对隧道洞内气温及不同部位、不同深度的围岩温度进行了监测分析。结果表明：（1）隧道洞内气温随时间呈三角函数变化;（2）离隧道洞口越远,洞内气温年平均值越高,年温度振幅越小;（3）隧道拱脚处的温度低于边墙、拱腰和拱顶的温度,在隧道未贯通时,拱脚与拱顶最大温差可达3℃。     

Effects of antenna position on readability of RFID tags in a refrigerated sea container of frozen bread at 433 and 915 MHz

Perishable foods are frequently exposed to temperature abuse during transportation and distribution. The use of traditional data loggers do not permit the instantaneous data transmission that radio frequency technology offers. Temperature has a major impact on food quality and safety, particularly when long transit times are imposed. Consequently, using radio frequency identification (RFID) to track and monitor temperature in perishable shipments will bring significant benefits to the cold chain. The goal of this study was to determine the optimal RF antenna placement to achieve full RFID tag readability inside a sea container. Testing was made at two different frequencies (915 and 433 MHz) while the refrigeration unit was running at −25 °C and the container was fully loaded with frozen bread. The sea container was instrumented with eight RFID antennas, three of which were tuned for 433 MHz and five for 915 MHz. All antenna wires exited the container via the forward drain holes. The RFID readers were outside the container and connected to their respective antennas, one at a time. Thirty eight RFID tags were evenly distributed onto the pallets of frozen bread. All RFID tags were active tags capable of reading and recording temperature. Results at 915 MHz showed readability levels between 47% and 79%, with an average of 68.4%, whereas 433 MHz demonstrated 100% readability at all antenna positions. In conclusion, the 433 MHz RFID system appears suitable for real time temperature monitoring of frozen bread inside a sea container. This technology could be applied to other food items similar to frozen bread.     

矮塔斜拉桥施工阶段线形敏感性分析

文章以某双塔单索面预应力混凝土矮塔斜拉桥为工程背景,研究矮塔斜拉桥施工阶段线形对结构自重偏差、混凝土受力龄期、系统温差、索塔温度梯度、主梁梁温度梯度、索梁温差、斜拉索张拉力偏差、主梁预应力张拉力偏差等参数的敏感性,并引入敏感性评价参数α,合理评价各种参数对施工阶段桥梁线形的影响程度。研究结果表明:温度作用对施工阶段桥梁线形影响较大,矮塔斜拉桥的施工监控应加强温度监测;主梁自重偏差对施工阶段桥梁线形也影响较大,施工中应严格控制混凝土方量误差。     

季冻区隧道离壁式波纹钢板保温套衬及其保温效果研究北大核心CSCD

为防治季冻区隧道中频繁出现的冻害问题,提出一种新型离壁式波纹钢板保温套衬,该套衬具有施工简便、防水性能可靠、防止混凝土掉块、提高聚氨酯使用寿命等优势,采用数值仿真对季冻区施作离壁式波纹钢板保温套衬隧道的温度场及其保温效果进行研究。结果表明:季冻区隧道施作新型离壁式波纹钢板保温套衬后,阻隔了寒冷空气对衬砌结构的影响,围岩正温区范围增大,隧道冻结线由距衬砌0.48 m围岩处前移至保温套衬,有效防止了季冻区隧道冻害的发生;季冻区隧道贴壁式聚氨酯保温层的保温效果为89.90%~96.43%,新型离壁式波纹钢板保温套衬的保温效果为101.94%~107.14%,离壁式波纹钢板保温套衬的保温效果要优于贴壁式聚氨酯保温层。     

人工冻结法在圆砾地层地铁联络通道施工中的应用

南宁地铁3号线金琅区间联络通道所处地层主要为圆砾,其自稳能力差,易发生涌水冒砂、围岩扰动过大而使隧道变形的情况,设计采用人工冻结法施工。文章详细介绍了冻结过程中冻结孔布设、冻结参数选取以及土体在自然解冻后的融沉控制注浆参数优化等工艺。在积极冻结施工过程着重对盐水去回路温度、土体温度、泄压孔孔压进行分析,总结出土体温度变化、冻结壁形成的规律,准确判断通道开挖的时机,并针对联络通道冻结施工存在的问题提出了具体的对策措施。人工冻结法在该区间隧道富水圆砾层中的成功应用,可为其它类似工程提供参考。     

巫帮1#隧道水平岩层软弱围岩施工技术

文章以巫帮1#隧道工程为例,分析了隧道水平岩层对围岩施工的影响,提出了针对性的爆破、支护施工技术,并通过施工效果评价和现场的监控量测分析,证明该爆破、支护技术可有效地维护围岩的稳定。     

高海拔隧道--青藏铁路风火山隧道施工关键技术

文章结合世界上海拔最高的青藏铁路风火山隧道的施工实践,从工程设计、机械的选型与配套、制氧、供氧系统的研制及应用、冻土、冻岩光爆、保温、控温、防水保温层的铺设、信息化施工和工序网络管理等方面,介绍了冻土隧道施工新技术。     

地铁隧道施工过古城墙的地表变形及控制措施

西安地铁二号线区间隧道施工对城墙等国家级文物的影响是隧道安全施工中需要解决的关键问题之一。文章针对该地铁工程介绍了上行线隧道盾构下穿护城河及城墙时的地表变形控制措施和施工变形监测方案,并对监测结果进行分析。分析结果表明,隧道盾构施工中,造成地表沉降是多种因素共同作用的结果;盾构施工过程中,注浆必须同步、足量且补浆及时;随着盾构的推进,需要不断调整土压力以适应地层的变化。隧道已经安全通过城墙,表明所采用的地表沉降控制措施和监测方案是合理可行的。     

模型环道蜡沉积装置测试段流场温度场数值模拟

对模型环道蜡沉积装置测试段流场温度场进行了数值模拟。模拟结果表明 :因为测试段管外壁冷却水的作用 ,近壁处油温会下降 ,越靠近管壁 ,温度下降越多 ;测试段流场发生了畸变 ,近壁处流速减小 ,管中心附近流速增大 ;近壁处油温下降及流场畸变造成管段压降增加。