人工地層凍結(jié)技術(shù)在隧道旁通道工程中的應用研究.pdf

1、隨著城市地下工程的發(fā)展,凍結(jié)法在地鐵隧道旁通道及進出洞土體加固,深基坑圍護等工程領(lǐng)域應用越來越廣泛.各種凍結(jié)工程,最終都要在凍土帷幕作用下進行土體開挖,因此,凍土結(jié)構(gòu)凍結(jié)質(zhì)量是凍結(jié)法施工成敗的關(guān)鍵.目前,在凍結(jié)工程設(shè)計與施工中,存在許多影響凍結(jié)質(zhì)量及周圍環(huán)境的因素,處理不當就會造成一定的工程事故.該文針對上述問題,作了以下研究工作:(1)根據(jù)凍土室內(nèi)試驗資料分析了凍土強度、彈性模量等設(shè)計參數(shù)力學特性及其規(guī)律,是凍結(jié)法設(shè)計中的重要依據(jù).(

2、2)利用數(shù)值模擬,研究了凍土梁的加筋作用;對在深基坑圍護中的凍土結(jié)構(gòu),若考慮其加筋作用,會產(chǎn)生明顯的經(jīng)濟效益,能更好的發(fā)揮凍結(jié)法的優(yōu)越性.(3)結(jié)合南京地鐵試驗段旁通道凍結(jié)法工程,對凍結(jié)法設(shè)計、施工及監(jiān)測進行了分析.著重結(jié)合監(jiān)測資料研究了土體凍脹機理及旁通道凍結(jié)過程中地面隆沉規(guī)律及隧道變形規(guī)律,同時提出了預防凍脹的措施.(4)簡化凍土結(jié)構(gòu)受力模型,對旁通道凍土結(jié)構(gòu)應力進行了有限元模擬計算,分析了凍土結(jié)構(gòu)應力分布規(guī)律,通過與凍土強度理論值

3、對比研究了凍土結(jié)構(gòu)的安全性.(5)對凍結(jié)法施工工藝及技術(shù)、施工中常見問題及應采取的措施、凍土開挖條件的判斷等進行了分析與總結(jié).(6)在凍土溫度場研究方面,對凍結(jié)管各種排列方式下溫度場進行了數(shù)值模擬,研究了土體凍結(jié)過程中溫度場的分布規(guī)律及其擴展速度.對單孔凍結(jié)溫度場進行了理論計算與數(shù)值模擬比較分析.對于兩排及兩排以上的凍結(jié)管布置形式,進行了不同排間距下的數(shù)值模擬研究,得出結(jié)論:適當增大其排間距,能顯著增加凍土墻的厚度,有利于節(jié)約凍結(jié)工程費