水平凍結法溫度場溫度擴散分析

秦坤元

(中國水利水電第八工程局有限公司, 長沙 410000)

隨著近年來城市地下軌道交通的大力建設,城市地下軌道施工中時常會遇到自穩能力差、透水性強的松散砂土或飽和含水黏土的地層,若不對盾構區間端頭地層土體進行加固處理,在盾構進洞過程中極易發生涌水、涌砂、塌方等風險[1]。因此,盾構區間端頭地層土體的穩定性是盾構施工的重要控制點之一,對于由水平凍結法加固的盾構區間端頭,研究水平凍結法加固過程中溫度場溫度擴散具有實際意義。

現有學者針對類似工程已經開展了大量研究。黃潔等[2]通過有限元與理論計算,以福州某地鐵站聯絡通道為研究對象,研究了凍結溫度場凍融發展特性,得出了凍結管內外側土體降溫速率關系;查紅星[3]以蘇州某地鐵站水平凍結法盾構出洞為研究對象,通過ABAQUS分析了凍結管外圈相交與凍結管排列位置的關系、凍結管內外圈優先凍結與輸冷量之間的關系;張世雷等[4]以蘭州某地鐵聯絡通道采用凍結法施工為研究對象,采用監測與數值模擬相結合方式研究凍結溫度場發展規律,得出了凍結管間距與凍結壁發展時間的關系;向亮等[5]以蘭州軌道交通1號線為研究對象,通過理論研究與數值模擬相結合方式,研究了紅砂巖地層單管凍結瞬態溫度場計算公式和穩態溫度場計算公式的適用性;李珂等[6]等通過ADINA研究了砂卵石地層中凍結加固進程的溫度場發展規律以……