地铁冻结法施工地表冻胀位移数值研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 穆彦虎 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2009-05-07 |
| 授予单位 | 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 |
| 授予地点 | 寒区旱区环境与工程研究所 |
| 导师 | 李宁 |
| 关键词 | 人工冻结法 地铁隧道 盐水温度 温度场 冻胀 地表位移 领近桩基础 |
| 其他题名 | Numerical simulation of frost heave in subway construction by Artificial Freezing Method |
| 学位专业 | 岩土工程 |
| 中文摘要 | 随着社会经济的不断发展，人口的不断增长和空间的相对缩小，开发地下空间已经成为人类扩大生存空间的重要手段和发展趋势。在地下工程的建设中，地层支护和加固是关键。随着工程建设规模的日益扩大，地下工程也由地表向深层，由稳定地层向不稳定地层发展，这使得支护和加固问题更加突出。常规的施工方法已经不能保证地下工程周围土体的稳定，必须采用一些特殊的施工方法，人工地层冻结法就是其中之一。人工地层冻结法作为一种特殊的施工方法，目前已广泛应用城市地铁工程建设中。 人工地层冻结技术在地铁隧道修建的广泛应用过程中，既有成功的经验也有不少惨痛的教训，这与冻结法施工本身存在的一些问题密切相关。其中包括：冻结管的布置及偏斜断裂问题、冻结壁形成过程的预测与监测、冻结壁的受力变形特性、冻结过程中的土体冻胀问题、解冻及隧道开挖过程中的融化沉降问题，以上这些问题可能会引起地表的位移变形。由于在城市环境中，地面的建筑、道路、城市的城市管网密集分布，任何形式的地表位移变形都会引起严重的后果。基于人工地层冻结工程中出现的这些问题，本文将对地铁水平冻结法施工中冻结壁形成规律、土体冻胀所引起的地表位移及对邻近建筑物的影响三个问题展开数值仿真试验，以求能够对工程设计和施工有一定指导意义。 在对冻结壁形成规律的数值试验中，考虑沿水平方向冻结管内盐水温度的不均匀分布，将该三维问题转化为准三维问题。利用石油管道中计算油温的方法，研究地铁水平冻结法施工中水平方向冻结壁形成的差异性规律。 在对土体冻胀引起的地表位移的研究中，将土体的冻胀率作为负的热膨胀系数来模拟土体冻胀，研究由冻胀引起的地表位移。通过大量数值试验，考察隧道埋深、开挖半径、冻结壁厚度，土体冻胀率等因素对于地表位移的影响。 在对邻近桩基础对于冻胀地表位移限制的研究中，考虑土体与桩体之间的摩擦行为，用摩尔库仑接触面来模拟。发现邻近桩基础对于地表垂直位移的限制作用大于对地表水平位移的限制，且影响范围也较大。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2013-08-22 |
| 页码 | 53 |
| 源URL | [http://ir.casnw.net/handle/362004/21886]  |
| 专题 | 寒区旱区环境与工程研究所_研究生学位论文_学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 穆彦虎. 地铁冻结法施工地表冻胀位移数值研究[D]. 寒区旱区环境与工程研究所. 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所. 2009. |
入库方式： OAI收割
来源：寒区旱区环境与工程研究所
浏览0
下载0
收藏0
其他版本
除非特别说明，本系统中所有内容都受版权保护，并保留所有权利。