人工冻结技术在城市地下工程中的应用

首先对人工冻结技术特点、发展情况和研究进展进行了叙述,然后对水平冻结和竖向冻结等各种冻结技术的应用情况进行讨论,最后指出了目前人工冻结技术在理论研究和工程管理等方面存在的不足以及进一步研究和发展的初步方向。

人工冻结技术用于深基坑支护中的设计计算

针对一些含淤泥或者流砂等复杂地形的深基坑支护问题,介绍了人工冻结技术这一支护手段,并给出了冻土墙厚度和嵌固深度的设计计算方法以及如何进行冻土墙稳定性验算,为今后人工冻结技术在深基坑支护中的推广应用提供了依据。

水平人工冻结技术在富水浅埋暗挖隧道中的应用

软弱地层地下暗挖工程在我国一直是工程领域的难点,而常规地层处理技术如地层注浆、高压旋喷桩、深层搅拌桩、水平旋喷桩等均有其自身局限性,单一的地层处理方式无法在变化非常频繁的地层中达到良好的固结硬化效果。在富水区的软弱地层暗挖隧道中,常规地层处理技术无法满足暗挖区域的止水要求。人工冻结技术作为一种新型绿色环保地层处理技术,适用于任何富水软弱地层的固结加固处理。虽然采用这种技术费用较高,但用于一些重要的特殊工程,其施工方式绿色环保的优势非常明显。

人工冻结技术在地铁施工中的应用

现代城市地铁施工多处于城区、闹市区,周边建筑物、管线密集,且需要穿越软土或富水砂层等复杂地层,做好地层加固工作具有重要意义。文章以人工冻结技术为研究对象,首先论述了人工冻结技术的发展情况,并围绕具体施工原理、方法、工艺展开分析,明确了人工冻结技术的运用优势;然后围绕某地铁联络通道开挖施工中人工冻结法的运用展开了分析,有效保证了隧道暗挖作业安全,避免了涌水、坍塌等地质灾害的发生。

人工冻结技术在地铁施工中的应用

在社会经济快速发展的背景下,逐渐加大了城市建设工程的规模、难度,尤其是对地铁工程的施工来说难度更加大。为促进地铁工程的稳固性的提升,在地铁施工过程中逐渐使用人工冻结技术,虽然人工冻结技术具有一定的优势,但是在地铁施工中应用该技术却出现了许多风险事故,因此需要加大对其重视。通过概述人工冻结技术,探究人工冻结技术的实际应用,研究目前地铁施工中应用人工冻结技术存在的事故风险。

人工冻结技术在地铁施工中的应用

随着经济高速发展,城市化进程步伐加快,我国城市基础设施也逐渐在完备中,大中型城市的地铁已经成为日常生活的交通工具之一。地铁一般处于地下通道,不占用城市建设面积,有效利用了地下空间资源通道,但是由于是地下施工,难免会面对各种复杂的地质水文条件,在隧道施工,地质结构松弛,易倒塌,人工冻结技术是可以克服这些地质水文条件、保证地铁施工顺利进行的一种重要的方法,人工冻结技术不仅是在我国地铁交通业有所帮助,在多方面都需要人工冻结技术支撑。传统岩土工程中遇到的困难都可以借助于人工冻结技术有所突破。在矿井建设中,可用于立井的开凿。在城市建设工程中的地铁施工除外,还有地下管道排水建设。本文主要介绍了人工冻结技术在施工中的应用及优点。

人工冻结技术在地铁施工中的应用

现在我国高速发展的经济加快了城市化进程的步伐,城市基础设施随之在不断完善中,地铁已经成为许多大中型城市日常的交通工具之一。地铁顾名思义位于地下人工通道,充分利用了地下空间,又不占用城市地面资源,但是由于地下各种复杂的地质水文条件,地下隧道施工时,为了克服复杂的地质水文条件同时保证地铁施工顺利施工单位经常使用人工冻结技术,人工冻结技术不但对我国地铁交通业有很大的帮助,在其他很多方面依靠人工冻结技术支撑。在传统岩土工程中常常遇到很难解决的问题都可以借助于人工冻结技术来克服。在其他方面如建设矿井时人工冻土技术可用于开凿立井,在城市建设工程中的地铁施工和地下管道排水建设除外。全文从几个方面介绍了人工冻结技术在施工中的应用和优点。

我国人工地层冻结技术的现状与发展

简要回顾了人工地层冻结技术的发展历史,对我国人工地层冻结技术的发展现状做了总结,并指出存在的问题。

临海环境下城市隧道建造人工冻结技术及应用

本项目以临海环境下城市隧道建造为工程背景，对盾构隧道端头新型加固方式和浅埋大断面隧道新型支护结构展开研究。重点研究了杯型水平冻结加固方式和新型管幕冻结法支护结构。研究旨在使人工冻结技术在城市地下隧道建设中发挥更好的作用。

人工地层冻结有限厚度冻土帷幕自然解冻规律

采用数值方法分析单排和多排冻结管形成的冻土帷幕自然解冻规律,以及冻土帷幕完成解冻所需的时间及平均解冻速度随厚度的变化.研究结果表明,对于有限厚度冻土帷幕自然解冻,相变所需的时间占主要部分.单排冻结管形成的冻土帷幕,相变所需的时间占整个解冻时间的90%左右;多排冻结管形成的冻土帷幕,相变所需的时间占整个解冻时间的随排间厚度的增加,从80%下降至60%.此外,单排管冻结形成的冻土帷幕自然解冻,其解冻时间和平均解冻速度与厚度大致呈抛物线关系;而多排管冻结形成的冻土帷幕自然解冻,其解冻时间和平均解冻速度与厚度大致呈线性关系.

不同渗流速度对新型管幕冻结法温度场影响

为了探究渗流作用对新型管幕冻结法温度场发展与分布规律的影响,利用有限元软件研究不同渗流速度下冻结施工中冻结帷幕的发展规律,通过分析冻结壁的交圈时间与最终厚度,得出如下结论:渗流对冻结帷幕的影响主要体现在冻结施工前期冻结壁未交圈时,以及渗流作用对上游的冻结帷幕影响较下游更显著,导致冻结帷幕产生向下游的偏移;冻结壁交圈后能发挥较好的止水作用,冻结区域内渗流速度几乎为0;渗流对温度场的影响体现在使冻结壁交圈时间推迟与使冻结壁厚度变薄,随着渗流速度增加,冻结帷幕交圈闭合时间延长呈现非线性,可采用指数函数进行拟合;上游与冻结方向平行处冻结壁最薄,冻结帷幕与渗流方向垂直处几乎不受到渗流影响,在渗流速度过大时,冻结帷幕交圈时间会大幅增加,可采用加密上游冻结管的方式减小渗流对冻结区域的影响,分析结果可为后续类似工程提供参考依据.

盾构始发端垂直冻结温度场数值分析与现场实测

太原地铁双塔西街站-大南门站区间盾构始发端采用垂直冻结法加固技术。由于盾构始发的特殊性,冻结帷幕的有效厚度能不能保证,是关系到土体加固是否安全的前提。通过建立三维数值模型对该工程冻结帷幕温度场随时间的发展规律展开研究,动态模拟冻结帷幕的演化过程,并且现场实时监测记录了冻结帷幕的温度变化和盐水温度随时间的变化情况,分析了在同一深度处各测温孔测点温度随时间的变化规律,计算了冻结帷幕厚度与冻结帷幕平均温度,验证了盾构是否具备始发的条件。结果表明:实测温度值和数值计算温度值总体趋势基本一致;采用垂直冻结方式、三排冻结管冻结施工的方案是合理的;用数值模型来模拟冻结帷幕温度场的变化过程是可行的。

大直径公路隧道圆形联络通道的冻结加固设计与实践

人工冻结技术是软土地层中联络通道加固的常用方法,而联络通道结构形式是影响冻结加固设计和施工的重要因素。依托上海沿江通道工程,针对江底大直径隧道的工程特点和地质条件,介绍了圆形冻结加固体的设计方法和施工过程,分析了地层温度和隧道变形的变化规律。获得以下结论:水土压力作用下,圆形冻结壁内部不会出现拉应力,可以充分发挥冻结壁抗压强度高的优势;沿联络通道轴线平行布置的双圈冻结孔布置形式,使形成的冻结壁更均匀,而管片内表面敷设的冷排管的加强冻结方式,也可以避免冻结壁内部出现薄弱环节。圆形冻结壁结构形成过程中产生的冻胀作用,对两侧大直径隧道影响较小,可以保证隧道的安全和稳定。研究结果表明,圆形联络通道冻结加固形式较传统直墙拱形断面具有明显的优势,研究成果可供类似地层的联络通道冻结设计和施工时参考。

人工地层冻结技术及其在桥梁基础中的应用

介绍人工地层冻结施工技术的原理、特点及其在桥梁工程建设中的应用情况及前景展望 。

冻土墙墙体时空扩展的材料非线性有限元分析

用于人工冻土墙形成过程相关计算的Sanger -Sayles经验公式虽然有便于工程使用的优点 ,但由于该公式是Fourier热传导方程在轴对称条件下的求解结果 ,与实际工程条件相差甚远。对结构形成过程中的能量计算采用了不合理的温度分布假设 ,计算结果不能令人满意。而且 ,该公式只能处理单值的热物理参数问题 ,因此 ,这些都限制了公式的应用。运用有限元分析程序 ,完成了对热物理参数非线性变化的土体材料的人工冻结过程的计算分析 ,模拟了冻结结构时空扩展过程 ,深入研究了土体内的温度分布以及能量消耗等具有实际工程意义的问题 ,在此基础上推广出的关于冻结过程的能量消耗计算的一般形式 。

钢管冻土协同结构冻结壁边界发展过程的模型试验

钢管冻土协同结构是有效控制冻胀融沉影响的新冻结模式,冻结过程中控制冻结壁边界的发展是抑制冻胀融沉环境影响的关键。以上海地铁18号线江浦路站冻结加固工程为背景,基于相似理论设计进行了钢管冻土协同结构冻结壁边界发展过程的模型试验,分析钢管和循环水对协同结构冻结壁边界发展过程的影响规律,获得以下结论:冻结壁边界位置的钢管不仅可以抑制冻土向外发展,而且会明显增大冻结壁边界位置的温度梯度,使形成的冻结壁更均匀,冻结32d时单排和双排钢管内、外侧温差分别可达到11.2℃和7.6℃,而钢管外侧冻土的温度较冻结管下部对应位置偏高6.7℃和10.7℃。冻土边界位置4℃的循环水可有效控制冻土边界向外扩展,进一步提升冻结壁的均匀性,冻结32d时冻土边界位置钢管内外侧温差达到18.3℃,钢管外侧冻土的温度较冻结管下部对应位置偏高16.9℃。研究结果表明,冻结壁边界位置布设的钢管或4℃的循环水均可有效控制冻土边界的扩展,提高形成冻结壁的均匀性,显著削弱冻结过程中冻胀对周围环境的影响,而边界位置4℃循环水的控制效果更好。