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砂砾石地层联络通道交界面冻结温度场演变规律研究
| 论文题名： | 砂砾石地层联络通道交界面冻结温度场演变规律研究 |
| 关键词： | 地铁隧道;砂砾石地层;联络通道;人工冻结法;温度场 |
| 摘要： | 随着我国地铁建设的不断推进，人工冻结法也越来越多地应用于各种复杂地形的联络通道施工中。当下冻结法施工的联络通道中，管片与土体交界面的冻结效果出现问题导致了一系列安全事故发生，尤其是湿热环境和流水条件下，如何保证施工期间交界面的冻结效果是一个需要迫切解决的问题。本文依托杭州地铁7号线市民中心站~奥体站区间1#联络通道冻结法施工工程，结合数值模拟与物理试验，系统研究了联络通道开挖前后交界面冻结温度场的发展规律。 首先，运用Comsol软件进行数值模拟计算。通过典型参数计算获得联络通道开挖前后交界面冻结温度场的发展规律；通过单因素试验研究渗流速度、空气湿度、空气温度、隧道内风速和通道内风速对交界面冻结温度场的影响规律；通过正交试验得到各因素对联络通道交界面冻结温度场的影响性大小；通过回归正交分析得到开挖前交界面冻结厚度和平均温度与渗流速度、空气温度、隧道内风速的定量关系。 其次，进行物理模拟试验研究。根据相似理论设计冻结及开挖模型试验系统，模拟实际联络通道的冻结及开挖施工过程。由于完全开挖后为冻结最不利状况，为简化计算，在试验时实行一次性开挖，并对开挖部分进行通风。通过在试验土体中布设温度传感器，获得各特征路径的测点温度数据，分析得到联络通道交界面开挖前后冻结温度场的发展规律。 最后，通过对数值模拟和模型试验两种研究方法下测点温度变化情况、特征路径温度分布规律以及冻结厚度和平均温度的比较，验证上述两种研究方法下交界面冻结温度场发展规律的一致性，获得联络通道交界面冻结温度场的演变规律，为后续的研究和工程施工提供指导。 |
| 作者： | 杨鑫 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 张勇;齐吉龙 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中国矿业大学(江苏) |
| 学位年度： | 2021 |
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