杯型冻结壁杯底合理厚度计算分析

杯型冻结壁杯底厚度的确定一直是实际工程设计和施工中需要解决的关键问题。结合某过江隧道东端头盾构始发工程,在封门拆除这个最不利工况下对冻土帷幕及端头地层进行数值分析,对不同杯底厚度冻土帷幕的位移场和应力场进行研究。主要得出:竖向位移集中在杯底上下两侧与杯身交结处,杯身竖向位移很小,杯底变形均为板块受压变形;地表离洞门越近沉降量越大,地面沉降在纵、横向变形呈漏斗状;杯底厚度的增加对地表沉降影响很小;纵向位移都集中在杯底,位移最大值都发生在暴露掌子面中心处,杯身基本不发生纵向位移;应力值均在设计强度范围之内,且有较多富余;杯身宽度为2 m和杯身长度为18 m时,本工程杯底厚度取1m就可在强度和变形上满足要求。所得结果可供今后类似工程参考。

杯型冻结壁不同杯身长度的数值分析

以某过江隧道东端头盾构始发工程为依托,在封门拆除这个最不利工况下对冻土帷幕及端头地层进行数值分析,对不同杯身长度冻土帷幕的位移场和应力场分布情况进行研究。主要得出:杯身基本不发生位移;地表离掌子面越近沉降量越大;纵向位移最大值均发生在暴露掌子面中心处;应力值均在设计强度范围之内,且有较多富余;杯身和杯底厚度均为2 m时,该工程杯身长度取3 m就可在强度和变形上满足要求,但为了止水,杯身长度宜为18 m。

盾构隧道端头杯型冻结壁温度场数值优化分析

结合南京地铁逸仙桥车站盾构始发杯型水平冻结工程,运用有限元软件建立数值计算模型,验证该模型的正确性,并通过减少冻结管布置根数来优化原冻结设计方案,对比分析3种冻结方案的可行性,以探求最佳冻结管布设方案。数值计算结果表明:实际工程冻结方案偏于保守,减少冻结管根数后也可满足工程要求。所得结果可为今后类似工程设计提供技术参考依据。

盾构隧道端头垂直杯型冻结壁温度场数值分析

本文对盾构隧道端头垂直杯型冻结壁加固结构作了简单介绍,对该垂直杯型冻结壁的温度场进行了数值分析,主要得出:该垂直杯型冻结壁适合作为软土地区富含水砂层端头的地层加固方式,可有效解决该地区常规加固方式加固效果不佳的问题;数值模拟结果表明:当冻结30 d后,冻土帷幕平均厚度大于1.6 m,该工法可行;随着导热系数不断增大,数值模型到达相变的时间缩短,相变时间也相应缩短;在相同冻结时间内,容积热容越大土体温度越高,降温速度越慢;随着原始地温的升高,土体降温所需要的冷量增大,降温时间增长。所得结果可为今后类似工程设计提供技术参考依据。

双圆盾构隧道杯型冻结壁温度场数值优化分析

为得到双圆盾构隧道始发端头应用水平杯型冻结法进行加固时的温度场变化规律,该文结合上海市轨道交通6号线某双圆盾构隧道区间工程,通过使用有限元数值模拟软件建立数值模型,分析初始模型设计102根冻结管时双圆盾构隧道端头杯型冻结壁温度场的发展规律,并提出2种优化方案:方案1为内圈、中圈、外圈冻结管根数分别减少2、4、6根;方案2为内圈、中圈、外圈冻结管根数分别减少4、6、10根,分析对比初始模型以及2个优化方案的冻结效果。结果表明,在冻结开始后,冻土帷幕围绕各冻结管呈圆柱形逐渐向外延伸,距离冻结管越近,冻结效果越好;冻土帷幕依次按外圈管到中圈管,再到内圈管的次序开始交圈,冻结第18天形成一个形状规则、强度分布均匀的近似双圆杯型冻结壁;双圆杯型冻结壁杯底长度10.2 m,杯身高度4.4 m,杯壁厚度2 m,杯底厚度2 m;优化前初始冻结方案使用102根冻结管符合施工要求,冻结效果良好,在实际施工中具有可行性,但偏于保守,2种优化方案在减少冻结管数量后依然满足盾构始发杯型冻结壁杯体要求。

复杂城市环境下盾构始发杯型冻结温度监测研究

为解决城市复杂环境下盾构地铁始发技术难题,针对郑州地铁3号线二七广场站工程地质条件,提出杯型冻结盾构始发方案,设计了相应冻结孔布置方案,并设有相应监测系统分析土体温度变化及冻结壁发展过程。通过盐水干管及测温孔内测温数据表明,土体冻结过程有序、有效,设计方案安全、可靠,相关工程技术供类似项目参考。