论文盾构隧道端头垂直杯型冻结壁温度场数值分析是关于对写作温度场论文范文与课题研究的大学硕士、相关本科毕业论文温度场论文开题报告范文和相关文献综述及职称论文参考文献资料下载有帮助。
摘 要：
本文对盾构隧道端头垂直杯型冻结壁加固结构作了简单介绍,对该垂直杯型冻结壁的温度场进行了数值分析,主要得出：该垂直杯型冻结壁适合作为软土地区富含水砂层端头的地层加固方式,可有效解决该地区常规加固方式加固效果不佳的问题；数值模拟结果表明：当冻结30 d后,冻土帷幕平均厚度大于1.6 m,該工法可行；随着导热系数不断增大,数值模型到达相变的时间缩短,相变时间也相应缩短；在相同冻结时间内,容积热容越大土体温度越高,降温速度越慢；随着原始地温的升高,土体降温所需要的冷量增大,降温时间增长.所得结果可为今后类似工程设计提供技术参考依据.
关键词：
垂直杯型冻结壁；端头加固；冻结法；数值模拟
中图分类号：S 773；U 455.43 文献标识码：A 文章编号：1001-005X（2017）02-0074-06
Numerical analysis of shield tunnel ends vertical cup-shapedand frozen walls temperature field
Zhou Jun,Hu Jun*,Wei Hong,Zhao Lianzhen
（College of Civil Engineering and Architecture,Hainan University,Haikou,Hainan 570228,China）
Abstract：
This paper give an outline of the reinforcement structure of shield tunnel ends vertical cup-shaped and frozen wall,frozen wall temperature field of the vertical cup type are simulated.the main result is：the vertical cup of frozen wall stratum reinforcement is suitable for the end of shield tunnel at water rich sand in soft soil area,which can effectively solve the problem of the conventional reinforcement methods poor quality in this area；the numerical simulation results show that when the frozen 30d,frozen erage thickness is more than 1.6m,the method is feasible；with the increasing of thermal conductivity,numerical model to transition time is shortened,the phase transition between is reduced accordingly；at the same time freezing,the greater the volume heat capacity of soil temperature is high,the cooling rate is slow；with the increase of the amount of original ground temperature,soil cold cooling to increase the cooling time,growth.The results can provide technical reference for similar engineering design in the future.
Keywords：
vertical cup frozen wall；end reinforcement；freezing method；numerical simulation
0 引言
盾构始发与到达环节具有很大的工程施工风险,对盾构隧道端头土体进行加固可以降低该风险.常规的加固方式有注浆法、深层搅拌法、高压喷射注浆法和降水法等,可采用一种或两种以上工法相结合来对端头土体进行加固[1-6].通常在常规加固方式加固完毕准备凿除洞门时,此时探孔发现有严重涌砂涌水现象时,为了确保盾构进出洞的安全性,常采用人工冻结技术来进行补充加固[7-9].另外,在富含水砂层端头如何选择地层加固方式也是目前亟待解决的技术难题[10-12].
为解决上述难题,本文基于发明专利《一种盾构隧道端头垂直杯型冻结加固结构及方法》[13]和实用新型专利《一种盾构隧道端头垂直杯型冻结加固结构》[14],对这种新型的冻结法加固方式展开研究,运用有限元软件,数值建模分析该垂直杯型冻结壁温度场的发展规律,对冻土帷幕的发展以及厚度变化进行分析,论证该加固结构的可行性.
1 盾构隧道端头垂直杯型冻结壁加固结构简介
1.1 概述
盾构隧道端头垂直杯型冻结加固结构是在盾构隧道端头工作井外侧的土体内布设“口”字形数列垂直冻结管,同时通过端头工作井内在布设垂直冻结管的土体下部设置水平冻结管,通过在垂直冻结管和水平冻结管内循环冷媒介质,能够在盾构隧道端头工作井外侧的土体中形成垂直杯型冻结壁加固体,如图1所示.水平冻结管插入土体的长度与垂直冻结管平面布设宽度相等,实施全长冻结.垂直冻结管和水平冻结管的材质为无缝低碳钢管或PVC、PPR、ABS、PE等塑料管,垂直冻结管和水平冻结管的截面为圆形或工字形或X形或T形或Y形截面.当垂直冻结管采用塑料管时,盾构始发或到达无需拔除冻结管,可直接切削推进[13-14].
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参考文献：
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