地下工程冻结法施工的温度应力解答

在地下工程施工中，为强化软弱地层，近年来常采用冻结施工法。在开挖后，由于井壁周围发生应力集中，其弹性应力区首先进行应力重分布，而后随着地应力的增大，冻结井壁进入塑性区。故衬砌和“围岩”承受巨大的温度应力和地应力。本文充分考虑了冻结壁的物理力学非均匀特性并按拉表－屈雷斯加和胡勃－米赛斯屈服条件分别导出了冻结井壁在联合荷载作用下的弹塑性区应力和位移公式，这有助于分析冻结管断裂的原因和计算井壁厚度，并对     

地铁隧道初衬与水平冻结压力作用的研究

结合北京地铁复八线区间隧道水平冻结工程，对水平冻结板上喷射混凝土初衬的收敛和变形以及冻结压力进行了监测和分析，认为冻结压力对喷射混凝土初衬的影响很小，初衬稳定性可满足地铁隧道技术要求，从而证明地铁隧道施工中采用水平冻结技术是可行的。     

特厚层表土大直径深立井冻结法施工及关键技术研究

丁集矿主、副、风井穿过表土层厚度为530m，冻结深度达到565m，是21世纪初中国第一个表土埋深超过500m、冻结深度超过550m、掘进断面超过120m^2的特大型冻结矿井，地质条件极其复杂，冻结壁设计与冻结施工、井壁结构设计和井筒掘砌施工难度非常大。通过产、学、研相结合，组织科学研究和技术攻关，取得了多项原创性科研和施工成果，安全顺利、快速高效地施工了主、副、风井3个深立井冻结段，对淮南矿区和全国复杂特厚表土层新建深井具有重要意义。重点阐述丁集矿井冻结法施工攻克的关键技术和取得的施工成果。     

软土地层冻结加固工程塑料管冻结壁形成规律及影响因素研究

针对地铁隧道盾构进出洞冻结加固工程中,盾构机刀盘无法切割土体中钢制冻结管的难题,提出采用塑料管作为冻结管,以实现直接切割.为获得塑料管冻结时的冻结壁发展规律,采用实体物理模型试验与有限元模型分析相结合的方法进行研究.将模拟计算数据与实体物理模型试验数据进行对比,验证了有限元计算模型的准确性;基于该模型,研究不同因素对冻结壁的影响规律.研究结果表明:PVC(聚氯乙烯)管冻结时的冻结壁发展速度约为钢管冻结时的0.85倍;PVC管冻结时,管径与初始地温对冻结壁发展速度有一定影响,冻结壁发展速度随管径增大而线性增快,随初始地温上升而线性降低;PVC管冻结时,盐水温度对冻结壁发展速度影响较为明显,两者之间近似呈线性关系,盐水温度每降低5℃,冻结壁发展速度增快6.2 mm/d.     

地层冻结技术在地铁建设中的应用

地层冻结技术起源很早，作为一项成熟技术国外已广泛应用于地铁建设中，国内近几年开始在地铁建设中进行了该技术的应用和研究。阐明了地层冻结技术的原理、工艺及其关键技术，同时利用国内外2个工程应用实例，证明冻结技术在地铁建设中的可靠性和有效性。     

深埋泵站冻结施工的冻土帷幕设计及冻结效果分析

对上海轨道交通某站区间联络通道深埋泵站冻结施工参数进行调整,通过有限元法验算,以确保对泵站进行冻结施工过程达到合理的安全系数。对冻土帷幕厚度、不同位置冻结帷幕平均温度、卸压孔压力变化以及探孔情况等内容进行监测研究,检验冻结帷幕设计的合理性,最终对冻结帷幕的冻结效果进行评价。     

复杂地质条件下地铁联络通道冻结工程冻土温度场变化规律

目的：揭示冻土形成与发展的过程可以为复杂地质条件下的冻结法施工提供科学依据，因此需研究冻结过程中冻土温度场的变化规律。方法：以福州地铁某江底联络通道冻结工程为例，开展土体热物理参数试验及冻结温度场试验。通过试验获得土体的导热系数、比热容、冻结温度等重要热物理参数值，以及冻结温度分别为-5℃、-10℃、-15℃和-20℃时，冻土温度场的变化规律。利用ANSYS有限元计算软件开展了冻土温度场数值计算分析，获得了不同冻结时间下，冻结温度场计算分布图、沿路径A—B的温度分布情况、有效厚度范围内冻土的平均温度等计算结果，并与工程实际测量值进行了对比分析。结果及结论：冻结温度越低，土体温度的变化速率越快；当冻结温度为-5℃、-10℃、-15℃及-20℃时，距离冷源最远处的测温孔测量得到的冻结温度稳定值分别为0.75℃、-3.00℃、-4.00℃及-7.50℃,稳定温度与相应冻结温度之间的差值分别为5.75℃、7.00℃、9.00℃以及12.50℃;该冻结工程冻土交圈时间为30 d,积极冻结时间为45 d,冻土平均温度达到了-14.80℃;计算结果与实测数据基本吻合，误差在工程允许范围之内，验证了所...     

广州地铁超长水平冻结施工设计

广州地铁天河客运站站后折返线采用矿山法冻结帷幕施工,即"水平孔冻结加固土体,隧道内开挖构筑"的施工方法,水平超长距(大于100 m)、大断面(直径大于10 m),在国内、外均无此工程记录.主要介绍水平冻结长度,冻结帷幕(冻结壁),水平冻结孔布置,测温孔、水文孔、卸压孔布置、冻结需冷量施工等设计及冻结时间估计,阐明钻孔施工和冻结制冷施工的主要技术措施、冻胀及融沉预防措施等.     

渗流作用对人工冻结土体特性的影响

研究目的:当使用人工地层冻结法建设地铁联络通道时,松散含水层中的渗流作用会对冻结土体产生影响.本文使用一种可控制渗流速度的人工冻结制样装置对粉土、粉砂进行冻结制样后,通过对冻结土进行单轴抗压试验并测定含冰量的方法探究渗流对人工冻结粉土、粉砂力学特性的影响,以及两种土质的水分迁移规律.研究结论:(1)渗流能明显提高粉土的...     

地铁联络横通道水平冻结施工的热固耦合分析

基于考虑相变的热固耦合理论,采用GEO-SLOPE软件模拟地铁联络横通道水平冻结和开挖施工过程,分析地层温度场和位移场的变化规律。结果表明:隧道冻结帷幕交圈的时间约为26d,但需积极冻结到40d,冻结帷幕平均厚度达到120cm,再经过36d的维护冻结期才可实施开挖;在维护冻结期采用比积极冻结期略高的盐水温度,防止了冻土范围继续扩大,避免了隧道开挖过程中遭遇强度较高的冻土;在进行具体的冻结设计时,应结合地层和隧道轮廓线的特点,设定冻结盐水温度、冻结时间、冻结管间距和冻结管数量等参数;对比分析不同冻结帷幕保护下隧道开挖的地层位移场,结果证明冻结对抑制地层变形具有良好的效果,但需要足够的冻结时间方可将地表变形限制在可接受的范围内。