论文盾构隧道端头杯型冻结壁温度场数值优化分析是关于温度场方面的的相关大学硕士和相关本科毕业论文以及相关温度场论文开题报告范文和职称论文写作参考文献资料下载。
摘 要：
结合南京地铁逸仙桥车站盾构始发杯型水平冻结工程,运用有限元软件建立数值计算模型,验证该模型的正确性,并通过减少冻结管布置根数来优化原冻结设计方案,对比分析3种冻结方案的可行性,以探求最佳冻结管布设方案.数值计算结果表明：实际工程冻结方案偏于保守,减少冻结管根数后也可满足工程要求.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：
杯型冻结壁；端头加固；冻结法；数值模拟；优化分析
中图分类号：U 455.43 文献标识码：A 文章编号：1001-005X（2017）04-0083-06
Numerical Optimization Analysis of Temperature Field with Shield Tunnelling Cup-shaped Freezing Wall
Luo Ting,Hu Jun*,Wei Hong
（College of Civil Engineering and Architecture,Hainan University,Haikou 570228）
Abstract：
The finite element analysis software was used to build a numerical simulation model in Nanjing Subway Yixian Bridge station shield starting cup-shaped horizontal freezing project,and then the correctness of the model was verified.The original freezing design scheme was optimized by reducing the number of freezing tubes.Three freezing schemes were compared and analyzed to find out the best arrangement of freezing tubes.The numerical results showed that the practical engineering freezing scheme was conservative and the requirement could be satiied by reducing the number of freezing tubes.The results can provide technical reference for future similar engineering design.
Keywords：
Cup-shaped freezing wall；end reinforcement；freezing method；numerical simulation；optimization analysis
0 引言
目前,人工凍结技术作为一种土体加固方法因其自身优点常应用于深基坑、矿井和地铁等地下工程的建设中.当采用该技术加固地铁盾构隧道端头土体时,掌握冻土帷幕温度场发展规律、确定杯底及杯身厚度、减少冻胀融沉等是施工难点,国内不少学者针对上述施工难点做了研究.例如：温度场形成规律的描述、各类因素对温度场的影响、计算冻土帷幕厚度和验算稳定性等[1-6].对于杯型冻结工法的优化分析相对较少.本文结合南京地铁逸仙桥车站盾构始发杯型水平冻结工程,运用有限元软件建立数值计算模型,通过减少冻结管布置根数来优化原冻结设计方案,对比分析3种冻结方案的可行性,以探求最佳冻结管布设方案.
1 冻结方案设计
1.1 冻结孔布置
南京地铁逸仙桥站盾构始发杯型水平冻结加固工程的实际冻结方案如下：冻结孔布设共53个,水平方向布置；洞门中心处设置1个冻结孔,长度为2 m；内圈设置7个冻结孔,长度为2 m；中圈设置14个冻结孔,长度为2 m；外圈设置31个冻结孔,长度为5 m；全部冻结孔沿各自所在弧线均匀设置.冻结孔布置如图1所示.
1.2 盾构始发条件
施工时需达到表1中的指标盾构机才能始发作业.
2 温度场数值模型的建立
2.1 基本假定
土层视为均质、热各向同位体；18 ℃为其原始地温（一般地层10 m以下恒温带温度为15～20 ℃）；直接将温度荷载施加到冻结管壁上；土层参数取传热最不利的粉砂、细砂层；忽略水分迁移的影响[7-8].
2.2 计算模型和参数选取
整个数值模型几何尺寸采用38 m×10 m×6 m；自计算地面向下取38 m（隧道中心轴线到地面为19 m）,从隧道中心往两边各5 m,从地下连续墙向隧道掘进方向取6 m；坐标原点取在洞门掌子面中心；Z轴为竖直方向,X轴与隧道平行.冻结管按照冻结设计方案布置,数值计算模型如图2所示.
考虑冻土和未冻土具有不同的导热系数和比热,在结合原状土室内试验的情况下[9-10],土的热物理参数选取见表2[11-14].冻结时长设置为40 d,计算时间步为40步,每步步长24 h；土体原始地温取为18 ℃.冻结法施工分为积极冻结期和维护冻结期,按照设计需求,盐水降温计划见表3.
2.3 现场实测拟合
为了验证数值模型的正确性,选取图1中C3、、C5、C7测温孔处的实测数据来与计算结果进行拟合,如图3所示.
从图3可知：由于有限元模型网格划分后选取的节点与实际测点有出入,因此在200 h后的温度计算值与实测值有差距,但是计算数据与实测数据拟合结果为变化趋势十分吻合,因此验证了所建数值模型的切确可行性.
总结:此文是一篇温度场论文范文,为你的毕业论文写作提供有价值的参考。
参考文献：
1、 隧道盾构法施工中的测量技术 摘 要：地下工程盾构施工测量的主要目的是使盾构机能够沿设计轴线前进，确保盾构隧道准确贯通。盾构法施工中的测量工作主要分为三个部分：地上控制测量、。
2、 盾构隧道防水保障措施与病害处理 【摘 要】管片自防水和接缝防水是盾构隧道防水的关键，密封垫是接缝防水的主要防线。论文针对隧道防水问题，详细讨论了盾构管片与密封垫成品质量检验标准。
3、 失谐周期盾构隧道结构弯曲波动局部化 摘要： 针对随机失谐周期接头盾构隧道结构的波动局部化特性进行了研究。将盾构隧道模拟为弹性地基上通过环间接头连接的周期管梁模型，基于弹性地基上均匀。
4、 深圳地铁7号线笋岗站洪湖站盾构区间施工 【摘要】本文分析了深圳地铁7号线笋岗站～洪湖站盾构区间（下称“笋洪区间”）施工技术，重点介绍了盾构区间施工的准备、主要施工方案、施工质量保障体系。
5、 水下隧道盾构法施工组织设计 摘 要：制定科学经济的施工组织方案对水下隧道各项施工活动的全过程进行科学管理、统筹兼顾非常关键。本文通过分析影响水下隧道盾构法施工组织的控制性因。
6、 对土压平衡盾构施工风险管理分析 摘 要：随着我国经济发展速度的不断加快，城市化进程的速度也在不断的加快，这就使得城市出行压力加大，为此，建设地铁已经成为现阶段城市发展中重要规划。