多排管局部冻结冻土壁温度场特性

上海地铁一区间隧道因施工联络通道发生工程事故导致隧道坍塌,修复工程中部分采用四排局部垂直冻结形成冻土墙,用于抵挡水土压力和嵌固完好隧道。针对冻结深度深以及冻结土层为扰动的粉质黏土、砂质粉土并承受较高承压水头这些特点,工程中对冻结壁温度场发展进行实时监测。从冻结深度、厚度方向上分析多排局部冻结排内和排外温度发展特征,并分析计算出积极冻结期排内冻土壁交圈时间、发展速度。鉴于目前计算冻土帷幕厚度公式并不适用于计算多排管冻结,引入双排管计算公式,并利用作图法推导出平均温度计算公式。利用这2个公式,分析多排局部冻结冻土壁特征,计算出积极冻结期结束时冻土壁厚度和平均温度,以及整个冻结期排外冻土壁单侧发展厚度和发展速度。

砂卵石地层多排管局部冻结的群孔效应与设计方法

针对富水砂卵石地层PBA车站施工止水的板梳冻结工法,采用基于物理模型试验建立的数值模型,分析研究了静水及渗流条件下多排管局部冻结的成形发展规律,揭示了此种冻结方式的“群孔效应”,认为群孔效应是指多排管冻结时,不同冻结管降温作用相互叠加加强的现象,并提出了富水砂卵石地层条件下整体均匀布置、边缘局部加密的多排管局部冻结的设计方法.同时分析了地下水渗流速度、冻结管间距、土体等效导热系数等对冻结整体交圈过程的影响规律.研究发现多因素中冻结管间距对冻结交圈时间影响最大,其次是渗流速度.

渗流作用下北京砂卵石地层多排管局部水平冻结体温度场试验

为研究渗流作用下多排管局部水平冻结体温度场扩展规律,基于相似准则,设计北京砂卵石地层冻结模型试验,从迎水面长度、顺水流长度、厚度3个维度研究渗流作用下多排管局部水平冻结体温度场扩展规律。研究表明:(1)水平冻结体中部发展速度最快,且温度最低;下部次之;上部最慢,且温度最高;(2)渗流作用使冻土柱由背水面向迎水面朝上游方向逐步交圈,且上、下游温度场不对称,冻结后期背水面呈坡屋顶形。(3)渗流作用对水平冻结体的影响随着渗流速度的增大而逐渐增大,积极冻结期末列冻土柱冻结锋面扩展速度、水平冻结体朝上游方向的平均发展速度均与渗流速度呈平方、负相关关系,渗流速度超过14.1 m/d时,冻土柱不交圈,为该模型试验的极限流速。基于等效梯形算法理论,给出的渗流作用下多排管局部水平冻结体的平均温度计算式,以便于评估水平冻结体发展状态。研究成果可为大流速地层盆形冻结施工提供依据。

立井多排管冻结温度场的数学模型研究

人工地层冻结是地下工程施工中的一种特殊方法 ,本文以立井双排管冻结工程为例 ,对多排管冻结温度场的数学模型进行了初步分析和研究 ,并采用ANSYS软件对工程实例进行了数值计算 。

陈蛮庄风井冻结方案设计优化

通过陈蛮庄风井冻结方案设计优化,为今后深厚冲积层立井多排孔冻结方案设计提供借鉴。

深厚冲积层立井冻结施工实践

杨营煤矿副井深度675m,冲积层厚495.95m,基岩风化带厚19.45m。井筒穿过多层深厚粘土层、地下水流速大的含水层,采用冻结法施工,冻结深度588m。通过合理设计冻结方案,优化冻结孔布置,精心组织施工和信息化监测,成功地解决了深厚冲积层冻结施工难题,为立井冻结施工积累了经验。