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地下水渗流作用下南通地铁2号线联络通道冻结温度场形成规律研究
| 论文题名： | 地下水渗流作用下南通地铁2号线联络通道冻结温度场形成规律研究 |
| 关键词： | 地铁施工;联络通道;冻结温度场;地下水渗流;形成规律 |
| 摘要： | 本文以南通市地铁2号线联络通道为工程背景，对现场实测的盐水温度值、C1～C5测温孔监测值、X1～X2泄压孔压力值以及冻结壁有效厚度进行了分析，并结合实际工程的冻结管布置和土层热物理参数，运用COMSOL对2号联络通道进行了数值模拟，将数值模拟的C1～C5测温孔的温度值与联络通道实测C1～C5测温孔温度进行对比分析，从而验证了数值计算模型的可靠性。 在此基础上，将温度场及渗流场进行水热耦合，建立了地下水流速作用下的联络通道数值计算模型，分析了地下水渗流作用下对联络通道冻结温度场的分布规律，结果表明: 在冻结孔实际情况下，无流速时联络通道在冻结10d时，冻结帷幕交圈;流速为3m/d时，在冻结20d时交圈;流速为6m/d时，在冻结28d时交圈;流速为9m/d时，在冻结34d时才交圈。随着地下水流速增大冻结帷幕交圈时间越长，且随着流速的增大，地下水流动的上游冻结帷幕越来越薄弱，下游的冻结帷幕越来越厚。 位于地下水流动下游联络通道右侧L轴线，在6m/d、9m/d时，冻结帷幕两侧在冻结15d降至0℃;位于地下水流动上游联络通道左侧M轴线，在大流速地下水作用下冻结帷幕外侧温度下降极为缓慢，而其内侧温度在冻结15d就降至0℃。联络通道上部的N轴线在流速越大时，冻结帷幕内侧降温至0℃越快，而其外侧与外界土体接触，冻结温度下降较慢。位于联络通道下侧的P轴线，在冻结帷幕内侧受流速影响较大，流速越大，降至0℃越快。 在地下水流速作用下，冻结帷幕交圈后，位于地下水流动上游联络通道左墙外侧与上下墙外侧冻结帷幕厚度的增加量均减小;流速越大，冻结帷幕厚度增加量越小，而内侧冻结帷幕厚度随流速增大，冻结帷幕厚度增加量越大。在同一冻结时间下，随着流速增大，左墙、上下墙内侧冻结帷幕厚度均增大，外侧厚度均减小，而右墙内侧厚度减小，外侧厚度增大，且左墙内侧与右墙外侧增加的最为突出。冻结稳定时期，冻结帷幕厚度的增加主要体现在内侧，外侧由于受地下水流速的影响，厚度增长率较低，且流速越大，形成的冻结帷幕厚度越小。 |
| 作者： | 孙桃 |
| 专业： | 土木水利 |
| 导师： | 荣传新 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 安徽理工大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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