本文關鍵詞：軟弱地層端頭長臂水平凍結及自然解凍規(guī)律研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在盾構法始發(fā)、接收施工中,復雜工況下軟弱富含水地層盾構端頭往往受周邊環(huán)境和地層條件的約束,常規(guī)的地面加固方案無法實施,采用長臂杯型水平凍結法可以很好地解決這一難題,在盾構始發(fā)、接收過程中可以有效地避免涌水、涌砂現(xiàn)象。隨著凍結法在盾構始發(fā)、接收端頭加固工程中的應用越來越廣泛,研究杯型水平凍結凍結壁溫度場,可以為盾構始發(fā)、接收過程中關鍵施工環(huán)節(jié)提供理論依據(jù);另一方面長臂杯型水平凍結,由于采用較大范圍的凍結來提高軟土地層的穩(wěn)定性,凍土在自然解凍期間,所發(fā)生的大范圍融沉現(xiàn)象又會對周邊建筑物和地層產(chǎn)生危害,這就要求對自然解凍期間溫度場空間分布規(guī)律有更加深入的研究。本文針對南京地鐵四號線雞鳴寺站東端頭盾構右線接收工程中采用的長臂杯型水平凍結方案,通過對現(xiàn)場溫度實測研究,得出了長臂杯型凍結壁溫度場規(guī)律,并運用有限元軟件對實際工程進行凍結溫度場的模擬,通過實測溫度場和模擬凍結溫度場的對比分析,驗證了數(shù)值計算方法的合理性,并且通過有限元對原狀土在不同季節(jié)和水泥土加固前后的自然解凍溫度場規(guī)律進行模擬研究,對比分析原狀土夏季、冬季自然解凍和水泥土夏季自然解凍溫度場空間分布規(guī)律,掌握凍土不同條件下的解凍速率、解凍完成時間。通過自然解凍研究表明:對于原狀土冬季、夏季自然解凍、水泥土夏季自然解凍,在垂直于盾構機方向上,外圈管軸面內(nèi)側0.5m處解凍完成時間之比為3:1.8:1,外圈管軸面處解凍完成時間之比2.4:1.7:1,外圈管軸面外側0.5m處解凍完成時間之比4.5:3.2:1。在平行于盾構機方向上,距離洞門0m處解凍完成時間之比1.8:1.4:1,距離洞門3m處解凍完成時間之比2.3:1.7:1,距離洞門6m(9m)處解凍完成時間之比2:1.7:1,距離洞門12m處解凍完成時間之比1.6:1.4:1。
【關鍵詞】：長臂杯型 水平凍結 溫度場 數(shù)值模擬 自然解凍
【學位授予單位】：南京林業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U455.43
【目錄】：

• 致謝3-4
• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 緒論8-16
• 1.1 課題研究背景及意義8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-14
• 1.2.1 人工凍結法在盾構端頭加固中應用現(xiàn)狀9-10
• 1.2.2 人工凍結法凍結溫度場研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.3 人工凍結法解凍溫度場研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 研究內(nèi)容、研究方法及技術路線14-16
• 1.3.1 研究內(nèi)容14
• 1.3.2 研究方法及技術路線14-16
• 第二章 長臂杯型水平凍結方案及溫度實測研究16-27
• 2.1 工程概況16-17
• 2.2 水平凍結方案17-19
• 2.2.1 凍結孔布置17-18
• 2.2.2 鹽水溫度設計18
• 2.2.3 盾構出洞條件18-19
• 2.3 凍結溫度場實測方案19-20
• 2.3.1 凍結孔及測溫孔布置19
• 2.3.2 槽壁與凍土壁界面的溫度監(jiān)測19
• 2.3.3 去、回路鹽水溫度監(jiān)測19-20
• 2.4 水平凍結溫度實測結果分析20-26
• 2.4.1 干管鹽水測溫分析20-21
• 2.4.2 測溫孔溫度實測及分析21-24
• 2.4.3 凍土壁發(fā)展特性分析24-25
• 2.4.4 洞門破除條件判斷25-26
• 2.5 本章小結26-27
• 第三章 長臂杯型水平凍結凍結壁溫度場數(shù)值模擬研究27-43
• 3.1 模型建立27-30
• 3.1.1 基本假定27
• 3.1.2 幾何模型27-28
• 3.1.3 數(shù)學模型28-29
• 3.1.4 參數(shù)選取29
• 3.1.5 邊界條件及載荷處理29-30
• 3.2 有限元模型30-31
• 3.3 數(shù)值計算結果與現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)對比31-34
• 3.4 凍結溫度場數(shù)值模擬結果分析34-42
• 3.4.1 凍結溫度場的分布規(guī)律34-37
• 3.4.2 杯底凍結壁厚度計算與分析37-38
• 3.4.3 凍結管底部凍土壁厚度的計算與分析38-39
• 3.4.4 杯身凍結壁厚度計算與分析39-40
• 3.4.5 凍結鋒面特性分析40-42
• 3.5 本章小結42-43
• 第四章 長臂杯型水平凍結自然解凍溫度場數(shù)值模擬研究43-60
• 4.1 模型建立43-46
• 4.1.1 基本假定43
• 4.1.2 幾何模型43-44
• 4.1.3 數(shù)學模型44
• 4.1.4 參數(shù)選取44
• 4.1.5 邊界條件及荷載處理44-45
• 4.1.6 單值性條件45-46
• 4.2 有限元模型46
• 4.3 原狀土自然解凍溫度場計算結果分析46-51
• 4.4 解凍溫度場實測值與計算值的對比51-52
• 4.5 原狀土與水泥土加固后自然解凍空間溫度場對比分析52-58
• 4.6 本章小結58-60
• 第五章 結論與展望60-62
• 5.1 結論60-61
• 5.2 展望61-62
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術論文62-63
• 參考文獻63-66

【參考文獻】

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  本文關鍵詞：軟弱地層端頭長臂水平凍結及自然解凍規(guī)律研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：279893