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液氮快速冻结技术在地铁隧道修复工程中应用研究
| 论文题名： | 液氮快速冻结技术在地铁隧道修复工程中应用研究 |
| 关键词： | 液氮冻结;热力耦合;冻土帷幕;隧道开挖 |
| 摘要： | 随着我国城市化进程加快，城市交通压力越来越大。开发城市地下空间，新建地铁已成为一种缓解交通压力的必然趋势。但对于富水软土复杂地层条件，在地铁旁通道、盾构进出洞等冻结工程施工中，存在着漏水涌砂等工程风险，采用液氮冻结方式进行工程抢险十分必要。但由于该种方法在地下工程应用很少，为此，本文结合具体工程实例，对液氮冻结技术在隧道工程上的修复应用进行分析研究。 论文首先从液氮的物理性质、工艺流程进行分析，并结合热力学理论，采用有限单元法和有限差分法，建立了冻土帷幕冻结温度场有限元方程和热力耦合方程。运用ANSYS软件进行数值模拟，得出只需冻结10～20天就可以对隧道进行开挖，并将计算结果与测温数据进行对比，证明了数值模拟的正确性和可行性。 然后，论文在冻结温度场分析的基础上，进行了热力耦合和隧道开挖的模拟，计算结果表明，在冻结和开挖过程中产生的位移、应力，主要集中在隧道管片处，冻土帷幕具有足够的强度和整体稳定性，隧道开挖对其影响很小。 本文通过理论分析与数值模拟研究，表明应用液氮快速冻结技术对地铁隧道特殊冻结工程进行辅助和抢险施工是可行和安全可靠的，论文结果对于隧道特殊修复工程施工具有一定的指导意义。 |
| 作者： | 宣海洋 |
| 专业： | 市政工程 |
| 导师： | 姚直书 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 安徽理工大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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