一、城市地下工程中人工冻结法的防冻胀优化设计研究(论文文献综述)
奚家米,熊元林,马新民,谢君泰[1](2020)在《地铁联络通道冻结法施工研究现状》文中研究说明人工冻结法因其安全可靠性好、能够隔绝地下水、适用范围广等特点被应用于地下空间的施工之中。结合冻结法的特点,对目前冻结法在地铁联络通道中的应用与研究现状,施工对土体力学性质、周围环境的影响,以及近年来冻结法的优化设计几个方面展开介绍。总结了目前人工冻结法在研究中的不足与施工过程中出现的问题,并给出了自己的观点看法。
方亮文[2](2020)在《淤泥质土层中穿越隧道冻结冻胀规律试验研究》文中研究表明人工冻结法最早应用于我国煤矿立井施工中,20世纪70年代开始应用于地铁施工中,是克服复杂地质水文条件的一种重要方法。但是由于人工冻结时改变了地层原有的温度场,使土体产生冻胀对周边建(构)筑物产生一定影响,严重时易导致工程事故。因此冻结工程中如何釆取合适的冻结施工技术和冻胀控制方法,将冻胀量控制在允许范围内十分关键。本文针对上述存在的问题,以上海轨道交通18号线区间隧道穿越正在运营的轨道交通10号线国权路车站冻结工程为研究对象,从试验、数值模拟及工程监测等方面对不同冻胀控制措施下双线隧道冻结的冻胀规律展开研究,主要取得了如下成果:(1)开展人工冻土试验,获取了施工影响范围内的土体的基本物理、力学参数及冻胀特征,为后续有限元数值分析及冻结理念设计提供参数。(2)根据冻胀模型试验台开展单因素物理模型试验,对泄压、调高冻结盐水温度等措施对冻胀发展抑制效果进行研究。研究结果表明,调高冻结盐水温度积极冻结时间增长85.3%,车站底板冻胀力减小了20.7%;三角区取土泄压车站底板冻胀力减小了28.3%。(3)基于温度-应力-水分耦合作用力学机理,利用ANSYS对错峰冻结、泄压等措施下车站底板竖向位移分布展开研究。研究结果表明,泄压条件下车站底板位移量减少了60%,上下行线错峰冻结45d条件下车站底板位移量减少了50%。(4)针对数值分析结果和物理模型试验结果,在实际工程中采取分段冻结、错峰冻结、调高盐水温度以及设置泄压孔和温控孔等冻胀控制措施,并根据施工监测结果,对不同措施的冻胀控制效果进行研究。研究结果表明,调高盐水温度车站底板位移增长速率有0.4mm/d下降至0.1mm/d,错峰冻结车站结构7d的竖向变形量减少了53.5%,分段冻结减少了单线总体冻结时间,进行取土泄压和开启温控孔车站竖向变形量分别减少10.4%和4.0%。其中,上、下行线隧道采取错峰形式冻结,冻胀控制效果最显着。本文研究得到不同冻胀控制措施下土体冻胀的发展规律,对后续的类似研究及冻结工程应用具有借鉴作用。
丁忠凯[3](2019)在《杭州地铁5号线常-五区间联络通道冻结法应用研究》文中进行了进一步梳理在城市地铁区间隧道规划设计中,上下行隧道之间通常需要设置联络横通道。在修建城市地铁车站与隧道的同时,联络通道的开挖与构筑也成了地铁建设中不可或缺的一个环节。在地铁运营期某一隧道发生火灾、涌水、倒塌等突发性事件时,乘客可经过联络横通道转移到另一条隧道当中,进而迅速向地面疏散。人工冻结法作为软土地质条件下联络通道开挖的一种主要的地层加固方法被广泛应用于地铁联络通道工程中。论文以杭州地铁5号线常二路-五常站1#联络通道与泵站结构的设计与施工为研究内容,结合该区域的工程地质与水文地质条件,展开了带集水井联络通道冻结帷幕设计、联络通道冻结法施工方案、冻结孔布置设计方案、制冷设计、冻结站布设、开挖和构筑施工、监测设计及参数、冻胀融沉控制技术等一系列研究。对实际施工中可能存在的风险提出了一些假设与对应的控制措施、解决方法。论文第3章是联络通道冻结法的参数设计,包括联络通道结构尺寸与冻结帷幕的最小有效厚度要求,通过ansys有限元计算验证通道冻结壁强度和变形均满足设计要求,并对制冷量以及冻结孔的相关参数进行设计;第4章是冻结法的施工方案与措施,从准备工作到冻结孔施工、冻结制冷系统安装、积极冻结和维护冻结、最后是开挖与构筑施工,并对影响施工的冻胀融沉现象提出对应措施,使施工过程中冻土帷幕质量得以保证;第5章是冻结法施工的监测数据分析,包括盐水去、回路温度变化监测,测温孔温度变化与泄压孔压力变化趋势。通过测温孔与泄压孔的数据判断交圈所需要的时间以及冻结帷幕的发展速度与厚度。实践证明,水平冻结法对于杭州地铁5号线联络通道施工周围的土层加固十分有效,安全可靠。图[32]表[12]参[51]
季雨坤[4](2019)在《冰透镜体生长机制及水热力耦合冻胀特性研究》文中研究表明冻土冻胀是冰透镜体生长的宏观表象,人工冻土及天然冻土在冻结后均会引发一定范围内的冻胀变形,过量的冻胀变形将导致矿山井筒工程、隧道工程、民用工程等基础设施的破坏。冻胀过程中冰透镜体生长及其背后潜在物理化学机制所涵盖的界面接触处分子间相互作用是理解成核、结晶、相变和矿物置换等物理过程的基础。掌握冻结土体基本物理特性,揭示冰透镜体生长过程中冻土水热力耦合物理行为,完善冻结土体物理力学理论体系,对资源高效开发及人工地层冻结工程与寒区冻土工程的高效构建具有十分重要的科学意义。本文围绕特定环境影响下的冰透镜体生长机制及冻土水热力耦合行为与机理为关键科学问题,综合采用室内试验、理论分析与建模、数值模拟等技术手段,对冻结过程中冻胀敏感性、水热力耦合作用下的冻胀机理及理论、冻胀稳定控制等科学问题进行研究。主要获得以下创新性成果:(1)采用微观结构扫描与分子结构分析的方法揭示了蒙脱土及高岭土的水物理特性,指出蒙脱土矿物相较高岭土具有更好的亲水能力进而使得冻胀较小。此外,研究了颗粒介质粒径影响下的冰透镜体生长机制,综合考虑自然界不同含量砂-粉-粘颗粒组成土体粒径的差异,对给定土体的冻胀敏感性进行了评价。研究指出介于细粒及粗粒间的中等颗粒土体(如粉土)其冻胀敏感性更强,当粗颗粒土中细粒含量显着增多时也可出现明显冻胀现象。(2)为了研究冻胀敏感性土体的冻胀-冻胀力现象,研制出模拟环境约束状态的冻胀试验系统,开展了温度梯度诱导-力学约束影响下的冻胀试验。研究揭示了冰透镜体生长演化过程中土体的宏细观水热力耦合行为,获取了温度梯度-力学约束-冻胀变形-冻胀力之间的动态耦合关系。此外,研究探讨了冰颗粒对孔隙结构及水分流动特性的影响,分析了力学约束作用下冻胀-冻胀力演化特征,给出了冻胀力随约束增大的机理解释及最大冻胀力的数学描述。(3)以结晶动力学过程及冰-水相界面热力学理论为基础,综合考虑等效水压力对相变过程及冻土体渗透性的影响,以基于水活性的化学势梯度作为水分迁移驱动力建立了描述冰透镜体生长演化的理论模型,并提出了经验参数分凝势的数学描述。研究探讨了冻结缘内水活性对冰-水相变物理过程及水分流动特性的影响,描述与分析了冰透镜体的生长演变规律。(4)通过类比非饱和土体的有效应力原理,明确了冻土体有效应力的物理意义,在水、热、力耦合作用机制下以冰透镜体的分凝及生长为关键建立了离散冰透镜体冻胀模型。在此基础上,考虑冰透镜体生长机制对上覆荷载的强烈依赖性,在水、热及固结耦合作用下将约束冻胀力等效为力学约束、冻胀量、冻结时间等因素的非线性函数,综合考虑原位冻胀、分凝冻胀、骨架变形等要素,建立了约束环境中的冻胀力演化模型。以模型数值结果为基础探讨了冻结缘内冰水相变速率的主要控制因素,分析了水分相变结晶过程对负孔隙水压力的影响,并从冻结缘低温几何结构、冻吸力及渗透性对冰透镜体生长影响入手,揭示了力学约束作用下冻胀呈非线性衰减规律的内在物理机制。(5)对冰-颗粒介质之间的力学平衡状态进行分析,获取了冻结缘几何结构对冰透镜体生长机制的影响,揭示了冻结缘结构退化是直接导致冰透镜体生长速率降低的根源。创新了冻胀控制的试验方法与系统,提出了一种通过自动控制冻结深度以抑制冰透镜体生长的人工地层冻结技术思路。研究发现,减小控制的冻结深度或升高循环冷浴温度均能有效的抑制冻胀。该论文有图99幅,表15个,参考文献198篇。
黄哲峰[5](2019)在《富水砂层中地铁联络通道冻结法施工数值模拟》文中认为对比其他施工方法,使用人工水平冻结法施工对富水软弱地层进行土体的加固具有环保,可靠性高,抗渗透性好,对周边环境影响较小等优势。而南昌地区联络通道所处地层为饱和砂土层,因此多采用冻结法开挖联络通道。本文以南昌地铁一号线师大南路站至彭家桥站线路区间的联络通道工程作为工程背景,结合工程实际,对其冻结法施工的过程中冻结和解冻的温度场,地下孔隙水渗流场、冻胀位移场等进行深入研究,主要研究内容及结论如下;(1)取现场砂土制备含水量分别为10%、15%、20%、25%的砂土试样进行参数试验,得到相关的冻结温度,比热容、导热系数、冻胀率等热物理参数的变化规律,再通过查阅地质勘查报告收集模拟需要的土层参数。(2)参数收集工作完成后,以南昌地铁师大南路站至彭家桥站区间的联络通道的工程案例为背景,使用ABAQUS有限元软件进行建模,研究在45天积极冻结期内,冻土温度场的变化及发展规律和土体冻胀位移的情况,及渗流场在温度场变化的情况下的受到的影响,还有120天解冻周期内的融化情况等。之后再与实际工程监测数据做对比,验证数值模拟的准确性及合理性,便于接下来模拟工作的开展。(3)在第五章工程案例的模拟基础上,汇总第四章参数试验的数据,使用ABAQUS有限元软件分析砂土层在不同饱和度情况下的温度场发展和分布规律及土层冻胀位移的情况。最后把模拟结果进行横向对比,得到砂土饱和度越大,冻结法施工冻结效果越好的变化规律。(4)基于热流耦合理论,考虑地下水渗流情况下产生的对流传热的影响,使用研究多物理场耦合的有限元软件COMSOL进行模拟计算,选择多孔介质传热和达西定律两个物理场的耦合,研究在不同的地下水渗流情况下冻结温度场的分布及发展规律,提取两个监测点T1和T2的数据进行分析,通过对比温度曲线发现渗流速度越快,地下水带走的冷量越多,对冻结效果的影响越大。
金洲[6](2018)在《水平冻结法在南宁地铁1号线联络通道应用研究》文中进行了进一步梳理南宁轨道交通1号线多数区间联络通道位于富水圆砾地层中,地质条件复杂,施工难度很大。在注浆、素砼连续墙及高压旋喷桩等原设计的加固措施无效的情况下,采用水平冻结法对地层进行加固、止水及开挖,取得圆满成功。水平冻结法应用于我国地铁隧道工程的时间较短,在南宁更是首次应用,本文在理论分析的基础上,结合轨道交通1号线联络通道的施工实践,对水平冻结法的应用进行研究,论证该工法在地铁隧道建设中的实用性、可行性,为此类工程建设提供参考,具有重要的现实意义。本文从实践中提出问题、结合工程解决问题,采用实地调研与经验总结相结合,现场实测与理论计算相结合,定性分析与定量分析相结合的研究方法。先分析联络通道的工程水文地质条件,在此基础上进行水平冻结法的设计,接着研究该工法的施工技术及质量安全保证措施,分析施工质量和效果,然后通过全过程的实测数据,研究冻结壁的形成发展规律,冻结法施工对地表沉降、隧道及建筑物变形的影响。主要成果和结论有:(1)联络通道所在的圆砾层含水量高、渗透性强、稳定性差,应优先采用水平冻结法施工。(2)根据现场实际条件,研究水平冻结法的设计内容,合理选取冻结系统和冻结壁的各项技术参数,以指导施工。(3)采取有效的施工技术及相应措施,确保冻结法施工顺利进行,各道工序的施工质量满足设计要求,效果良好。(4)提高冻结孔钻进的精度,尽快降低盐水温度并维持低温,做好隧道管片的隔热保温,是保证冻结壁质量的主要措施。(5)水平冻结法施工引起地表变形与隧道位移可分为4个阶段,离联络通道越近,变形和位移越大。(6)信息化管理十分必要,对监测数据分析计算的结果表明,冻结壁有关参数、地表沉降、隧道及建筑物的变形均在控制标准内。
《中国公路学报》编辑部[7](2015)在《中国隧道工程学术研究综述·2015》文中研究说明为了促进中国隧道工程学科的发展,系统梳理了各国隧道工程领域的学术研究现状、热点前沿、存在问题、具体对策及发展前景。首先在总结中国隧道工程建设历程和现状、技术发展与创新的基础上对未来隧道工程的发展趋势进行了展望;然后分别从钻爆法、盾构工法、沉管工法、明挖法和抗减震设计等方面对隧道工程设计理论与方法进行了系统梳理;进而从不同工法(钻爆法、盾构工法、TBM、沉管工法、明挖法)的角度对隧道施工技术进行了详尽剖析;最后从运营通风、运营照明、防灾救灾、病害、维护与加固等方面对隧道运营环境与安全管理进行了全面阐述,以期为隧道工程学科的学术研究提供新的视角和基础资料。
陈生[8](2015)在《天津地铁隧道联络通道冻结法施工力学模拟分析》文中研究表明通过对天津地铁二号线13标联络通道地铁隧道联络通道冻结法施工进行力学模拟分析,研究了冻土帷幕的变形及应力分布情况,科学地对冻结法施工进行了详细的力学模拟。通过运用大型有限差分软件FLAC3D,对联络通道的开挖过程进行了数值模拟,对冻土帷幕的应力与变形进行了分析和安全评价,全面剖析了冻土帷幕中应力与位移的分布情况,最终科学地计算了冻土帷幕的厚度设计值,明确了容易产生应力集中的位置,需要特别注意冻土帷幕与隧道接触部位的应力变化,该部位在冻结过程中散热快,容易影响冻结效果,在施工过程中应该重点关注,对今后地铁联络通道或相关类似工程都具有一定的参考价值。
王冬[9](2014)在《兰州粉质粘土冻胀融沉特性研究》文中提出本文以甘肃省兰州市地铁工程建设中的典型土质-粉质粘土为研究对象,首先进行了常规土工试验,测定了该土质的基本物理指标,确定了该土质具有典型的冻胀性。然后对所选土质在不同含水率、干密度以及含盐浓度条件下进行了冻结温度试验,最后利用冻土工程国家重点实验室的冻土冻胀融沉实验装置,选择影响人工冻土冻融特性的含水率、干密度、冷端温度、外荷载、冻结条件等因素,对所选土质进行了不同水平的单因素试验和正交试验。并建立了兰州粉质粘土的冻胀和融沉预报模型。本论文的研究将为针对该土质的冻胀率和融沉系数预报及人工冻结法的工程应用提供可靠的参考依据。研究成果主要为以下几个方面:(1)研究了人工冻土的冻胀机理和融沉机理及土体冻胀、融沉影响因素,为后续试验研究奠定相应的理论基础。(2)通过冻结温度试验,得到了所选土质在不同含水率、于密度以及含盐浓度的条件下冻结温度的变化规律,并建立了线性拟合公式,对人工冻结工程中计算冻结壁厚度、确定开挖时间,具有指导作用。(3)通过冻胀融沉单因素试验,得到了含水率、干密度、冷端温度、外荷载、冻结条件等因素对该土质冻胀率和融沉系数的影响规律,并建立了回归方程。根据土的冻胀融沉机理结合本试验数据,得到了冻融过程中温度场的变化规律,并找出了土体在封闭和开放系统两种条件下经过单向冻胀和融化过程中水分迁移的特征。(4)通过正交试验并结合极差分析,确定了在封闭系统条件下含水率、干密度、冷端温度三种因素对冻胀率和融沉系数影响程度的强弱关系,并在该试验所选定的参数范围内找出了最大冻胀率、融沉系数的三因素组合。(5)通过对试验所测数据的整理分析,利用spss统计分析软件,建立了封闭系统下各因素与冻胀率和融沉系数的多元线性回归方程,最终建立了兰州粉质粘土的冻胀和融沉预报模型,且通过实测值与预测值的对比确定了模型的可靠性。
于长一[10](2014)在《地铁联络通道冻结法施工数值模拟分析》文中研究指明人工冻结法广泛的应用于矿井建设工程,近年来,随着地下工程的发展,人工冻结法已成为地铁隧道水平联络通道建设中常用的技术。以往人工冻结壁的设计主要建立在矿井建设的基础之上,而城市地下工程与矿井在施工深度、施工方法和受力状态都存在着很大的差异,因此相关设计计算方法也有所不同。目前针对地铁联络通道水平人工冻结法施工的数值模拟,关于冻土帷幕的冻结、融沉的温度场和位移场规律的研究很少。此外,关于联络通道水平人工冻结法施工的数值模拟,很少有考虑土体的相变过程的研究。然而土体冻结过程中是一个热力耦合的过程,考虑温度场与位移场相互作用研究方法是进一步发展的必然要求。针对上述问题,本文结合天津某地铁联络通道冻土帷幕工程,建立了联络通道水平冻结施工的数值模型,对人工冻结过程中温度场、位移场的耦合作用进行了模拟,研究了联络通道水平冻结过程中温度场分布及发展规律,并提出了在冻结壁厚度范围平均温度的确定方法和达到该平均温度所需要的冻结时间的确定方法;通过对冻结过程中的位移场的研究,评价了人工冻结法施工过程中对周边环境的影响。主要研究内容和结论如下:1.基于热力学和热弹性力学理论,土体只有温度改变的假定,提出了考虑相变过程的热力耦合方程,及其有限元解法,从而求得了人工冻结法施工的温度场和位移场。2.研究了地铁联络通道水平人工冻结法施工的位移场和温度场分布规律。结果表明温度场的分布决定位移场的分布。3.系统研究了土体参数对温度场分布的影响规律。结果表明土体的密度、比热、导热系数对温度场分布影响较大;地表温度、相变潜热、土体相变温度、导温系数对温度场分布影响较小。4.研究了不同施工工况对温度场影响规律。结果表明:地铁隧道衬砌保温措施对温度场分布影响较大;冻结管布置间距和冻结管中的冷媒温度对温度场影响较大。
二、城市地下工程中人工冻结法的防冻胀优化设计研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、城市地下工程中人工冻结法的防冻胀优化设计研究(论文提纲范文)
(1)地铁联络通道冻结法施工研究现状(论文提纲范文)
1 人工冻结法的应用与研究现状 |
1.1 冻结法施工在地铁隧道中的应用 |
1.2 冻结法施工在地下空间抢险修复工程中的应用 |
1.3 液氮冻结技术现状 |
1.4 冻结壁及温度场的研究现状 |
2 冻结法施工对土体力学性质的影响 |
3 冻结法施工对周围环境的影响 |
3.1 冻胀融沉问题的研究 |
3.2 冻结法施工中的其他问题 |
4 冻结法优化 |
5 结论 |
(2)淤泥质土层中穿越隧道冻结冻胀规律试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 冻胀抑制机理研究 |
1.2.2 模型试验研究 |
1.2.3 数值模拟研究 |
1.2.4 工程实测研究 |
1.2.5 小结 |
1.3 研究目标与内容 |
1.3.1 研究目标 |
1.3.2 研究内容 |
1.4 技术路线 |
2 冻土力学特征及冻胀特征试验研究 |
2.1 试验内容 |
2.2 土样物理参数试验 |
2.2.1 热物理参数 |
2.2.2 基本物理参数 |
2.3 力学强度特征试验 |
2.3.1 单轴抗压强度 |
2.3.2 三轴剪切强度 |
2.3.3 抗折强度 |
2.4 土样冻胀特征试验 |
2.4.1 冻胀率 |
2.4.2 冻胀力 |
2.5 本章小结 |
3隧道冻结冻胀效应模型实验 |
3.1 相似准则与相似缩比 |
3.1.1 相似准则 |
3.1.2 相似缩比 |
3.2 模型系统 |
3.2.1 土体系统 |
3.2.2 加载系统 |
3.2.3 冻结系统 |
3.3 监测系统 |
3.3.1 温度测试系统 |
3.3.2 位移测试系统 |
3.3.3 冻胀力测试系统 |
3.4 实验方案 |
3.5 试验结果分析 |
3.5.1 双线隧道同时冻结对车站冻胀影响 |
3.5.2 调整冻结盐水温度对车站冻胀影响 |
3.5.3 三角区卸压对车站冻胀影响 |
3.6 本章小结 |
4 隧道冻结冻胀效应数值分析 |
4.1 有限元法及ANSYS软件简介 |
4.1.1 有限元法及其基本思想 |
4.1.2 ANSYS数值分析软件 |
4.2 双线隧道冻结水热力耦合理论 |
4.2.1 温度场分析 |
4.2.2 应力场分析 |
4.3 数值计算模型 |
4.3.1 基本假设 |
4.3.2 几何模型 |
4.3.3 初始条件和边界条件 |
4.3.4 数值分析参数 |
4.4 结果分析 |
4.4.1 温度场计算结果分析 |
4.4.2 应力场计算结果分析 |
4.5 控制措施作用效果分析 |
4.5.1 泄压 |
4.5.2 错峰冻结 |
4.6 本章小结 |
5 施工监测结果分析 |
5.1 工程背景 |
5.1.1 工程简介 |
5.1.2 水平冻结设计 |
5.2 冻结-结构智能监测系统 |
5.2.1 冻结监测系统 |
5.2.2 车站变形监测系统 |
5.3 冻胀控制措施 |
5.4 结果对比分析 |
5.4.1 温度变化对比分析 |
5.4.2 车站竖向变形对比分析 |
5.5 冻胀控制措施应用效果分析 |
5.5.1 调整冻结盐水温度 |
5.5.2 调整双线冻结模式 |
5.5.3 取土卸压 |
5.5.4 冻结壁边界温控 |
5.6 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(3)杭州地铁5号线常-五区间联络通道冻结法应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题研究的背景与意义 |
1.2 国内外研究的现状及发展趋势 |
1.2.1 冻土物理力学性质研究的现状 |
1.2.2 土体冻胀融沉规律研究的现状 |
1.2.3 地铁隧道冻结法施工研究现状 |
1.3 研究内容和技术路线 |
2 杭州5号线联络通道工程概况 |
2.1 地铁5号线整体概况 |
2.2 场地位置及周边环境 |
2.3 工程地质与水文地质 |
2.3.1 岩土工程特征 |
2.3.2 地下水作用及控制 |
2.3.3 水文地质条件对地铁工程的影响评价 |
2.4 施工中应注意的问题 |
3 冻结参数设计 |
3.1 联络通道结构 |
3.2 地层冻结施工方案有关参数设计 |
3.2.1 冻结壁强度计算 |
3.2.2 制冷量计算 |
3.3 冻结孔施工参数 |
3.4 采用冻结设备参数 |
4 冻结法施工技术 |
4.1 联络通道施工方案 |
4.2 冻结法施工流程 |
4.3 冻结施工准备 |
4.4 冻结孔施工 |
4.4.1 冻结孔施工准备 |
4.4.2 各种管材规格 |
4.4.3 冻结孔质量要求 |
4.4.4 冻结孔开孔 |
4.4.5 冻结管夯进、钻进与冻结器安装 |
4.5 冻结制冷系统安装 |
4.5.1 冻结制冷设备选型与管路设计 |
4.5.2 冻结站制冷设备安装 |
4.5.3 管路连接、保温与测试仪表安装 |
4.6 积极冻结与维护冻结 |
4.6.1 积极冻结 |
4.6.2 开挖条件判定 |
4.6.3 维护冻结 |
4.6.4 停止冻结 |
4.7 开挖与构筑施工 |
4.7.1 开挖构筑准备 |
4.7.2 土方开挖 |
4.7.3 临时支护 |
4.7.4 防水层施工 |
4.8 施工控制技术措施 |
4.8.1 冻胀控制措施 |
4.8.2 融沉控制措施 |
4.8.3 保障冻土帷幕质量的技术措施 |
4.8.4 开挖和构筑技术措施 |
5 施工期间监控量测 |
5.1 施工监测 |
5.1.1 冻结系统监测 |
5.1.2 冻土帷幕监测 |
5.2 冻结盐水监测结果 |
5.3 冻结效果分析 |
5.3.1 冻结帷幕厚度 |
5.3.2 冻结壁平均温度的确定 |
5.3.3 卸压孔监测记录情况 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(4)冰透镜体生长机制及水热力耦合冻胀特性研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 拟解决科学问题 |
1.4 研究内容与技术路线 |
2 不同粒径土体冻胀敏感性 |
2.1 粘土矿物电镜扫描及微观结构分析 |
2.2 粘土矿物分子结构分析 |
2.3 土体冻结特性与颗粒几何特性关系 |
2.4 冰透镜体生长机制与粒径的关系 |
2.5 土体冻胀敏感性的数值分析 |
2.6 本章小结 |
3 力学约束影响下土体水热力耦合行为研究 |
3.1 冻土冻胀试验系统的构成及功能 |
3.2 冻结土体水热力耦合行为的分析 |
3.3 冻胀力差异机理分析 |
3.4 冻胀力的跌落行为分析 |
3.5 本章总结 |
4 基于水活性的冰透镜体生长演化模型 |
4.1 单透镜体生长的分凝势模型 |
4.2 晶体相变及相界面水膜热力学理论 |
4.3 土体冻结特性曲线的确定 |
4.4 水活性诱导冰透镜体生长演化过程 |
4.5 冰透镜体生长的数值模拟结果与讨论 |
4.6 本章总结 |
5 基于分离冰理论的水热力耦合冻胀模型 |
5.1 冻土体的有效应力 |
5.2 水热力三场耦合的分离冰冻胀模型 |
5.3 冻胀及冰透镜体形态的数值模拟 |
5.4 基于分离冰冻胀理论的冻胀力模拟 |
5.5 力学约束结构对冻胀影响分析 |
5.6 本章总结 |
6 自动控制冻深的冰透镜体生长抑制方法 |
6.1 透镜体生长的决定因素及特征 |
6.2 冻结缘依赖的冰透镜体生长机制 |
6.3 自动控制冻深的冻胀试验( |
6.4 透镜体生长及冻胀抑制效果的试验分析 |
6.5 本章总结 |
7 主要结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
附录A |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(5)富水砂层中地铁联络通道冻结法施工数值模拟(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 人工地层冻结法工程应用现状 |
1.2.2 人工地层冻结法研究现状 |
1.2.3 南昌地铁及冻结法施工现状 |
1.3 技术路线及主要内容 |
1.4 创新点 |
第2章 人工水平冻结法施工原理及相关理论 |
2.1 冻结法施工原理分析 |
2.2 人工水平冻结法的优缺点 |
2.3 人工水平冻结法的施工工艺 |
2.4 热传导基本理论 |
2.5 冻土的力学特性 |
2.6 冻土的冻胀与融沉 |
2.6.1 冻胀机理 |
2.6.2 融沉机理 |
2.7 本章小结 |
第3章 工程背景 |
3.1 概述 |
3.2 工程概况 |
3.2.1 工程内容 |
3.2.2 地下管线 |
3.2.3 冻结帷幕及冻结管布置 |
3.3 工程地质水文条件 |
3.3.1 地质条件 |
3.3.2 区间场地水文条件 |
3.4 联络通道冻结法施工 |
3.4.1 联络通道冻结施工流程 |
3.4.2 联络通道施工措施建议 |
3.5 本章小结 |
第4章 富水砂土层参数实验及数据整理 |
4.1 概述 |
4.2 比热容 |
4.2.1 试验原理 |
4.2.2 试验过程 |
4.2.3 试验结果 |
4.3 冻结温度 |
4.3.1 试验原理 |
4.3.2 试样过程 |
4.3.3 试验结果 |
4.4 导热系数 |
4.4.1 试验原理 |
4.4.2 试验过程 |
4.4.3 试验结果 |
4.5 冻胀率 |
4.5.1 试验过程 |
4.5.2 试验结果 |
4.6 密度 |
4.7 含水量 |
4.8 弹性模量 |
4.9 本章小结 |
第5章 南昌地铁联络通道冻结法施工模型的建立及验证 |
5.1 概述 |
5.2 有限元模型的参数 |
5.2.1 冻结管物理参数 |
5.2.2 南昌地区土层物理参数 |
5.3 冻结法施工数值模拟 |
5.3.1 有限元模型尺寸 |
5.3.2 有限元模型分析步 |
5.3.3 边界条件和预定义场 |
5.3.4 网格划分 |
5.4 计算结果分析 |
5.4.1 地应力平衡结果分析 |
5.4.2 冻结温度场结果分析 |
5.4.3 位移结果分析 |
5.4.4 渗流场结果分析 |
5.5 施工监测与计算结果对比分析 |
5.5.1 冻结温度场监测结果 |
5.5.2 冻结温度场监测与模拟对比分析 |
5.6 本章小结 |
第6章 砂土饱和度变化对冻结法施工的影响 |
6.1 概述 |
6.2 冻结效果随饱和度变化的发展规律 |
6.2.1 饱和度为40%时的冻结发展规律 |
6.2.2 饱和度为60%时的冻结发展规律 |
6.2.3 饱和度为80%时的冻结发展规律 |
6.2.4 饱和度为100%时的冻结发展规律 |
6.3 结果对比分析 |
6.4 本章小结 |
第7章 地下水渗流对冻结法施工的影响 |
7.1 概述 |
7.2 热-流耦合理论 |
7.3 热-流耦合数值模拟 |
7.3.1 几何模型 |
7.3.2 初始值和边界条件 |
7.3.4 网格划分 |
7.4 热-流耦合结果分析 |
7.4.1 水平渗流温度场分析 |
7.4.2 水平渗流结果对比分析 |
7.4.3 斜向渗流温度场分析 |
7.4.4 斜向渗流结果对比分析 |
7.5 本章小结 |
第8章 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
(6)水平冻结法在南宁地铁1号线联络通道应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 问题的提出 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 人工冻结法概述 |
1.2.1 人工冻结法原理 |
1.2.2 人工冻结法特点及适用条件 |
1.3 人工冻结法的应用及研究现状 |
1.3.1 人工冻结法在地铁隧道工程中的应用 |
1.3.2 冻融土物理力学性质研究现状 |
1.3.3 冻结壁及温度场研究现状 |
1.3.4 土体冻胀融沉研究现状 |
1.3.5 地铁隧道冻结法施工研究现状 |
1.4 本文主要研究内容和技术路线 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
第二章 地铁1号线联络通道工程地质条件 |
2.1 工程概况 |
2.1.1 地铁1号线概况 |
2.1.2 联络通道概况 |
2.2 工程与水文地质条件 |
2.2.1 地形地貌 |
2.2.2 地层岩性 |
2.2.3 岩土工程特征 |
2.2.4 水文地质条件 |
2.2.5 工程地质分区及其特征 |
2.3 联络通道地层特性 |
2.3.1 圆砾层物理力学参数 |
2.3.2 圆砾层工程特性 |
2.4 人工冻土力学性质 |
2.4.1 抗压强度 |
2.4.2 抗拉及抗剪强度 |
2.4.3 强度松弛 |
2.5 小结 |
第三章 地铁1号线联络通道水平冻结法工程设计 |
3.1 联络通道施工方法比选 |
3.1.1 开挖工法对比 |
3.1.2 加固工法对比 |
3.1.3 地铁1号线联络通道加固措施 |
3.2 联络通道工程概况 |
3.2.1 工程内容 |
3.2.2 地面环境 |
3.2.3 水文地质条件 |
3.2.4 工程地质条件 |
3.3 冻结法施工风险分析 |
3.3.1 主要风险 |
3.3.2 防控措施 |
3.4 联络通道水平冻结法设计 |
3.4.1 冻结法设计内容 |
3.4.2 冻结壁结构形式的方案比较和选择 |
3.4.3 冻结壁结构设计 |
3.4.4 冻结孔、测温孔及泄压孔的布置设计 |
3.4.5 冻结制冷系统设计 |
3.4.6 设计冻结参数 |
3.5 小结 |
第四章 地铁1号线联络通道水平冻结法施工技术研究 |
4.1 水平冻结法施工流程 |
4.2 水平冻结法施工准备 |
4.2.1 场地布置 |
4.2.2 设备与材料用量 |
4.3 冻结孔施工 |
4.3.1 施工顺序 |
4.3.2 施工风险 |
4.3.3 钻孔施工质量安全保障措施 |
4.3.4 施工质量分析 |
4.4 冻结施工 |
4.4.1 冻结制冷系统安装 |
4.4.2 保温施工 |
4.4.3 积极冻结与维护冻结 |
4.4.4 冻结质量控制流程 |
4.4.5 冻结施工质量安全保证措施 |
4.5 开挖构筑施工 |
4.5.1 开挖条件分析 |
4.5.2 准备工作 |
4.5.3 施工顺序及工艺流程 |
4.5.4 开挖构筑施工质量安全保障措施 |
4.6 注浆施工 |
4.6.1 充填注浆施工 |
4.6.2 融沉注浆施工 |
4.6.3 注浆效果分析 |
4.7 施工工期 |
4.8 施工事故主要应对措施 |
4.9 社会经济效益评价 |
4.10 小结 |
第五章 地铁1号线联络通道冻结壁形成及冻胀融沉规律研究 |
5.1 冻结壁参数计算 |
5.1.1 冻结壁厚度计算 |
5.1.2 冻结壁平均温度计算 |
5.1.3 冻结壁形成时间计算 |
5.2 冻结壁形成规律实测研究 |
5.2.1 盐水温度实测分析 |
5.2.2 冻结壁温度实测分析 |
5.2.3 冻胀压力实测分析 |
5.2.4 冻结壁形成过程分析 |
5.3 地铁1号线人工冻土冻胀融沉控制技术 |
5.3.1 控制冻胀融沉的基本思路 |
5.3.2 冻胀融沉防治措施 |
5.4 地铁1号线人工冻土冻胀融沉规律的实测研究 |
5.4.1 钻冻结孔对地表沉降影响的分析 |
5.4.2 地层冻结对地表沉降影响的分析 |
5.4.3 联络通道开挖对地表沉降影响的分析 |
5.4.4 冻土融化及融沉注浆对地表沉降影响的分析 |
5.5 小结 |
第六章 地铁1号线联络通道水平冻结法施工监测分析 |
6.1 水平冻结法施工监测概况 |
6.1.1 监测目的 |
6.1.2 监测项目 |
6.1.3 监测控制标准 |
6.1.4 监测频率 |
6.2 水平冻结法施工监测方法 |
6.2.1 监测网布设 |
6.2.2 地表沉降监测 |
6.2.3 建筑物沉降及倾斜监测 |
6.2.4 区间隧道及联络通道变形监测 |
6.2.5 信息化施工管理 |
6.3 成型区间隧道变形实测分析 |
6.3.1 区间隧道拱顶沉降实测分析 |
6.3.2 区间隧道水平收敛实测分析 |
6.4 建筑物沉降实测分析 |
6.4.1 建筑物沉降规律 |
6.4.2 建筑物沉降最大值 |
6.5 小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
(7)中国隧道工程学术研究综述·2015(论文提纲范文)
索引 |
0 引言 |
1 隧道工程建设成就与展望(山东大学李术才老师提供初稿) |
1.1建设历程 |
1.2 建设现状 |
1.3 技术发展与创新 |
1.3.1 勘测与设计水平不断提高 |
1.3.2 隧道施工技术的发展 |
1.3.3 隧道工程防灾和减灾技术的进步 |
1.3.4 隧道工程结构新材料与运营管理的进步 |
1.4 展望 |
(1)隧道全寿命与结构耐久性设计 |
(2)隧道精细化勘测与地质预报 |
(3)岩溶隧道灾害预测预警与控制技术 |
(4)水下隧道建设关键技术 |
(5)复杂及深部地层大型掘进机施工关键技术 |
(6)岩爆与大变形灾害预测预警与控制技术 |
2 隧道工程设计理论与方法 |
2.1 钻爆法(山东大学李术才、李利平老师,长安大学陈建勋、罗彦斌老师提供初稿) |
2.1.1 设计理论 |
2.1.1.1 古典压力理论 |
2.1.1.2 弹塑性力学理论 |
2.1.1.3 新奥法理论 |
2.1.1.4能量支护理论 |
2.1.1.5 其他理论 |
2.1.2 设计模型 |
2.1.2.1 荷载-结构模型 |
2.1.2.2 地层-结构模型 |
(1)解析法 |
(2)数值法 |
2.1.3 设计方法 |
2.1.3.1 工程类比法 |
2.1.3.2 信息反馈法 |
2.1.3.3综合设计法 |
2.1.4 设计参数 |
2.1.5 小结 |
2.2 盾构工法(北京交通大学袁大军老师提供初稿) |
2.2.1 盾构隧道管片选定及设计 |
2.2.1.1 管片类型、接头方式的选择 |
2.2.1.2 管片结构设计 |
2.2.1.3 管片防水设计 |
2.2.2盾构的构造、设计与选型 |
2.2.2.1盾构主体设计 |
2.2.2.2 盾构刀盘刀具的设计 |
2.2.2.3 盾构其他部分的构造与设计 |
2.2.2.4 盾构选型 |
2.2.3 开挖面稳定 |
2.2.4 盾构掘进控制设计 |
2.2.4.1 盾构掘进参数控制 |
2.2.4.2 盾构掘进姿态控制 |
2.2.5 小结 |
2.3 沉管工法(同济大学丁文其老师提供初稿) |
2.3.1 沉管管段设计 |
2.3.2 防水与接头设计 |
2.3.3抗震设计 |
2.3.4 防灾研究 |
2.4 明挖法(北京工业大学张明聚、郭雪源老师提供初稿) |
2.4.1 明挖隧道基坑设计的主要内容 |
2.4.2 设计理论———土压力理论 |
2.4.3 设计模型 |
2.4.4 设计方法 |
2.4.4.1 围护结构设计方法 |
2.4.4.2 内支撑体系设计方法 |
2.4.4.3 基坑稳定性设计方法 |
2.4.4.4 基坑变形控制设计方法 |
2.4.5 其他 |
2.5 抗减震设计(西南交通大学何川、耿萍、张景、晏启祥老师提供初稿) |
2.5.1 隧道震害 |
(1)隧道震害的类型 |
(2)隧道震害原因 |
(3)隧道震害影响因素 |
2.5.2 抗震计算方法 |
2.5.2.1 静力法 |
2.5.2.2 反应位移法 |
2.5.2.3 时程分析法 |
2.5.3 抗减震构造措施 |
2.5.3.1 抗震构造措施 |
2.5.3.2 减震构造措施 |
2.5.4 小结 |
3 隧道施工技术 |
3.1 钻爆法(山东大学李术才、李利平老师,长安大学陈建勋、罗彦斌老师,西南交通大学杨其新老师提供初稿) |
3.1.1 钻爆法施工的发展与现状 |
3.1.2隧道钻爆开挖技术 |
3.1.3 隧道支护技术 |
3.1.4 监控量测 |
3.1.5 隧道超前地质预报技术 |
3.1.6 隧道突水突泥灾害防控技术 |
3.1.7 小结 |
3.2盾构工法(北京交通大学袁大军老师提供初稿) |
3.2.1 盾构始发、到达技术 |
(1)盾构始发技术 |
(2)盾构到达技术 |
(3)端头加固 |
3.2.2盾构掘进技术 |
(1)开挖面稳定控制 |
(2)盾构掘进姿态控制 |
(3)刀具磨损检测 |
3.2.3 管片拼装技术 |
3.2.5 壁后注浆技术 |
3.2.5带压进仓技术 |
3.2.6 地中对接技术 |
3.2.7 特殊地层条件施工技术 |
3.2.8 盾构施工存在的问题及对策 |
(1)刀具磨损问题 |
(2)管片上浮问题 |
(3)高水压、长距离、大直径盾构隧道问题 |
3.2.9 盾构施工新技术展望 |
3.3 TBM隧道修建技术(北京交通大学谭忠盛老师提供初稿) |
3.3.1 概述 |
3.3.2 TBM的工程应用 |
3.3.3 TBM制造技术 |
3.3.3.1 TBM刀盘刀具研制 |
3.3.3.2 大坡度煤矿斜井TBM研制 |
3.3.3.3 大直径多功能TBM研制 |
3.3.3.4 小型TBM研制技术 |
3.3.3.5 TBM再制造技术 |
3.3.4 TBM隧道地质勘察技术 |
3.3.5 TBM施工选型技术 |
3.3.6 TBM洞内组装及拆卸技术 |
3.3.7 TBM掘进技术 |
3.3.7.1 敞开式TBM掘进 |
(1)刀盘刀具设置技术 |
(2)不良地质段TBM施工技术 |
3.3.7.2 护盾式TBM掘进技术[373-379] |
(1)护盾TBM卡机脱困技术 |
(2)护盾TBM预防卡机技术 |
3.3.8 TBM长距离出渣运输技术 |
3.3.9 TBM施工测量技术 |
3.3.10 TBM支护技术[385-387] |
(1)衬砌与TBM掘进同步技术 |
(2)复合衬砌施工技术 |
(3)管片拼装技术 |
3.3.11 存在的问题及建议[388-390] |
3.3.12 TBM新技术展望[337,388-391] |
3.4沉管工法(同济大学丁文其老师提供初稿) |
3.4.1 地基处理 |
3.4.2 管节制作 |
3.4.3 管节沉放对接 |
3.5 明挖法(北京工业大学张明聚、郭雪源老师提供初稿) |
3.5.1 施工原则 |
3.5.2 围护结构施工技术 |
3.5.2.1 土钉支护施工技术 |
3.5.2.2 锚索支护施工技术 |
3.5.2.3 灌注桩施工技术 |
3.5.2.4水泥搅拌桩施工技术 |
3.5.2.5 钢板桩施工技术 |
3.5.2.6 地下连续墙施工技术 |
3.5.2.7 双排桩施工技术 |
3.5.2.8 微型钢管桩施工技术 |
3.5.2.9 SMW施工技术 |
3.5.2.10 旋喷桩施工技术 |
3.5.3 支撑体系施工技术 |
3.5.3.1 内支撑施工技术 |
3.5.3.2 锚索(杆)施工技术 |
4 隧道运营环境与安全管理 |
4.1 运营环境 |
4.1.1 运营通风(长安大学王亚琼、王永东老师,兰州交通大学孙三祥老师提供初稿) |
4.1.1.1 隧道通风污染物浓度标准研究 |
4.1.1.2 横向通风研究 |
4.1.1.3 纵向通风研究 |
4.1.1.4 互补式纵向通风研究 |
4.1.1.5 特殊隧道工程通风研究 |
(1)高海拔公路隧道 |
(2)沙漠隧道 |
(3)曲线隧道 |
(4)城市隧道 |
4.1.1.6 通风控制模式研究 |
4.1.1.7隧道通风数值模拟 |
4.1.1.8 隧道通风物理模型试验研究 |
4.1.1.9 隧道通风现场测试分析 |
4.1.1.10 通风理论及软件设计研究 |
4.1.2 隧道运营照明(西南交通大学郭春老师、长安大学王亚琼老师提供初稿) |
4.1.2.1 隧道照明光源研究 |
4.1.2.2 隧道照明适用性研究 |
4.1.2.3 隧道照明节能与安全研究 |
4.1.2.4 隧道照明控制模式研究 |
4.1.2.5 照明仿真计算及测试 |
4.1.3 隧道运营环境研究展望 |
4.2 防灾救灾(北京交通大学袁大军老师,长安大学王永东老师,中南大学易亮老师提供初稿) |
4.2.1 隧道火灾 |
4.2.1.1 隧道火灾发展规律研究 |
4.2.1.2 隧道火灾救援与人员逃生 |
4.2.1.3 隧道衬砌结构高温下的力学性能 |
4.2.1.4 隧道路面材料阻燃技术 |
4.2.2 隧道防爆 |
4.2.2.1 隧道内爆炸 |
4.2.2.2 隧道外爆炸 |
4.2.3 隧道防水 |
4.2.3.1隧道水灾害机理研究 |
4.2.3.2 隧道水灾防治研究 |
(1)水灾害预报探测技术 |
(2)突水灾害的治理技术 |
4.2.4 隧道防冻 |
4.2.4.1 冻胀机理分析和冻胀力研究 |
4.2.4.2 寒冷地区隧道温度场 |
4.2.4.3 隧道冻害防治研究 |
4.3 病害(重庆交通大学张学富、周杰老师提供初稿) |
4.3.1 隧道病害的种类 |
4.3.2 隧道病害的分级 |
4.4 维护与加固(重庆交通大学张学富、周杰老师提供初稿) |
4.4.1 衬砌加固 |
4.4.2 套拱加固 |
4.4.3 注浆加固 |
4.4.4 换拱加固 |
4.4.5 裂缝治理 |
4.4.6 渗漏水治理 |
5 结语 |
(8)天津地铁隧道联络通道冻结法施工力学模拟分析(论文提纲范文)
1 工程概况 |
2 冻结壁安全性力学计算 |
2.1 联络通道结构特征 |
2.2 冻结壁结构力学计算 |
2.2.1 联络通道喇叭口上部圆拱冻结壁计算 |
2.2.2 联络通道喇叭口下部仰拱冻结壁计算 |
3 冻结壁稳定性数值模拟分析 |
3.1 地层条件 |
3.2 数值模型及边界条件 |
3.3 计算结果分析 |
4 结语 |
(9)兰州粉质粘土冻胀融沉特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究的目的和意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 冻胀研究现状 |
1.2.2 融沉研究现状 |
1.3 研究内容与技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
第2章 冻胀融沉机理及影响因素研究 |
2.1 冻胀机理及影响因素 |
2.1.1 冻胀机理 |
2.1.2 冻胀的影响因素 |
2.2 融沉机理及影响因素 |
2.2.1 融沉机理 |
2.2.2 融沉的影响因素 |
2.3 本章小结 |
第3章 试验装置与试验方案 |
3.1 冻结温度试验 |
3.1.1 冻结温度试验装置 |
3.1.2 冻结温度试验方法 |
3.2 冻胀融沉试验 |
3.2.1 微机控制冻融循环试验箱 |
3.2.2 液压冻融试验机 |
3.2.3 冻胀融沉试验方法 |
3.3 试验方案 |
3.3.1 冻结温度试验方案 |
3.3.2 冻胀融沉试验方案 |
3.4 试验参数边界条件的确定方法 |
3.4.1 含水率的边界条件 |
3.4.2 干密度的边界条件 |
3.4.3 冷端温度的边界条件 |
3.4.4 外荷载的边界条件 |
3.5 本章小结 |
第4章 试验结果分析与预报模型建立 |
4.1 常规土工试验结果分析 |
4.2 冻结温度试验结果分析 |
4.2.1 冻结温度实验数据汇总 |
4.2.2 含水率对冻结温度的影响 |
4.2.3 干密度对冻结温度的影响 |
4.2.4 含盐量对冻结温度的影响 |
4.3 冻胀融沉试验结果分析 |
4.3.1 数据计算方法 |
4.3.2 含水率对冻胀率、融沉系数的影响 |
4.3.3 干密度对冻胀率、融沉系数的影响 |
4.3.4 冷端温度对冻胀率、融沉系数的影响 |
4.3.5 外荷载对冻胀率、融沉系数的影响 |
4.3.6 两种冻结条件下结论的对比 |
4.3.7 与土体单向冻结、融化有关的几个问题 |
4.3.8 正交试验结果分析 |
4.4 各因素对土体冻胀(融沉)综合影响预报模型 |
4.4.1 SPSS软件介绍 |
4.4.2 预报模型的建立 |
4.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
附录A 攻读学位期间所发表学术论文目录 |
(10)地铁联络通道冻结法施工数值模拟分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 人工地层冻结法工程应用现状 |
1.2.2 人工地层冻结温度场研究 |
1.2.3 冻胀、融沉的研究现状 |
1.3 冻胀、融沉对周围环境的影响 |
1.3.1 冻胀原理与计算 |
1.3.2 冻胀对建筑、道路的危害 |
1.3.3 冻胀应对措施 |
1.4 技术路线 |
第二章 冻结帷幕温度场理论模型与有限元解法 |
2.1 引言 |
2.2 温度场控制微分方程 |
2.2.1 温度场 |
2.2.2 边界条件 |
2.3 热传导问题的变分问题 |
2.4 温度场有限元方程的推导 |
2.5 三维热传导有限元计算公式 |
2.5.1 温度模式与形函数 |
2.5.2 单元矩阵和向量 |
2.6 冻结位移场理论分析与有限元解法 |
2.6.1 热弹性力学方程(在只考虑有温度变化的情况下) |
2.6.2 温度作用下的应力边界条件 |
2.6.3 当量热荷载(温度变化与结构内部点的位移关系) |
2.6.4 等效节点热荷载 |
第三章 地铁联络通道冻结法施工对周围环境的影响规律 |
3.1 引言 |
3.2 工程概况 |
3.3 冻胀温度发展规律模拟 |
3.3.1 建立冻胀温度场模型 |
3.3.2 冻胀温度场有限元计算参数 |
3.3.3 冻胀温度场有限元计算边界条件 |
3.3.4 冻胀温度场有限元计算结果 |
3.4 冻胀对周围环境的影响规律 |
3.4.1 冻胀位移有限元模型 |
3.4.2 冻胀位移有限元计算模型参数 |
3.4.3 冻胀有限元计算边界条件 |
3.4.4 冻胀位移有限元计算模型计算结果 |
3.5 冻土融化温度变化规律 |
3.5.1 冻土融化温度有限元计算边界 |
3.5.2 冻土融化温度有限元计算结果 |
3.6 融沉对周围环境的影响规律 |
3.6.1 冻土融化位移有限元计算边界 |
3.6.2 冻土融化位移有限元计算结果 |
3.7 本章小结 |
第四章 土体参数对温度场影响的研究 |
4.1 导热系数对温度场影响的研究 |
4.1.1 导热系数定义及取值 |
4.1.2 导热系数变化温度场规律计算结果 |
4.2 密度对温度场影响规律研究 |
4.3 潜热对温度场影响规律 |
4.4 相变温度对温度场影响规律 |
4.5 比热对温度场影响规律 |
4.6 导温系数对温度场影响规律 |
4.7 地表温度对温度场影响规律 |
4.8 本章小结 |
第五章 冻结法不同施工工况研究 |
5.1 不同冻结管布置形式对冻结效果的影响 |
5.1.1 冻结管间距取值 |
5.1.2 不同冻结管间距的温度场规律计算结果 |
5.2 不同冷媒温度对冻结效果的影响 |
5.2.1 不同冷媒温度取值 |
5.2.2 不同温度的冷媒计算温度场结果 |
5.3 不同隧道衬砌保温措施对冻结效果的影响 |
5.3.1 不同隧道衬砌保温措施的散热系数取值 |
5.3.2 不同隧道衬砌保温措施计算温度场结果 |
5.4 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 论文总结 |
6.2 研究展望 |
参考文献 |
发表论文和参加科研情况说明 |
致谢 |
四、城市地下工程中人工冻结法的防冻胀优化设计研究(论文参考文献)
- [1]地铁联络通道冻结法施工研究现状[J]. 奚家米,熊元林,马新民,谢君泰. 科学技术与工程, 2020(17)
- [2]淤泥质土层中穿越隧道冻结冻胀规律试验研究[D]. 方亮文. 煤炭科学研究总院, 2020(11)
- [3]杭州地铁5号线常-五区间联络通道冻结法应用研究[D]. 丁忠凯. 安徽理工大学, 2019(01)
- [4]冰透镜体生长机制及水热力耦合冻胀特性研究[D]. 季雨坤. 中国矿业大学, 2019
- [5]富水砂层中地铁联络通道冻结法施工数值模拟[D]. 黄哲峰. 南昌大学, 2019(02)
- [6]水平冻结法在南宁地铁1号线联络通道应用研究[D]. 金洲. 广西大学, 2018(06)
- [7]中国隧道工程学术研究综述·2015[J]. 《中国公路学报》编辑部. 中国公路学报, 2015(05)
- [8]天津地铁隧道联络通道冻结法施工力学模拟分析[J]. 陈生. 公路, 2015(03)
- [9]兰州粉质粘土冻胀融沉特性研究[D]. 王冬. 兰州理工大学, 2014(09)
- [10]地铁联络通道冻结法施工数值模拟分析[D]. 于长一. 天津大学, 2014(05)
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