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运营地铁车站下水平控制冻结技术研究
| 论文题名： | 运营地铁车站下水平控制冻结技术研究 |
| 关键词： | 水平控制冻结技术;地铁车站;冻胀效应模型试验;穿越隧道冻结工程;数值模拟 |
| 摘要： | 人工地层冻结技术是利用人工冻结方法，降低土体的温度使含水土层形成冻结体，以抵抗地压并隔绝与地下水联系的一种土木工程特殊施工技术。目前被广泛应用于软土隧道、桥墩基础、地基托换、矿山及其它地下工程的地基加固中。 本文以明珠线二期地铁车站穿越正在运营的一号线上海体育场站冻结施工段(简称穿越段)为研究背景，采用室内试验、工程模型试验、数值分析、理论分析和现场实测相结合的研究方法，详细分析了上海软土冻胀基本特性、运营地铁下水平冻结冻胀效应、冻胀和融沉的工程对策以及与控制冻结相关的保护措施。具体内容如下： (1)通过室内试验研究，得出了上体场淤泥质粘土在冻土温度为-10℃时的单轴抗压强度、冻胀率与融沉率和弯拉强度； (2)通过工程模型试验，得出了有载条件下，上体场淤泥质粘土的冻胀率为0.96％，且冻土交圈前后的冻胀速率达到最大；在冻结时间和冻土墙厚度基本相同的情况下，采取抽出预埋管的措施能有效减少冻胀量和冻胀率；使用热水循环能够有效的控制冻土的边界； (3)数值计算的温度场与实测结果基本一致且呈对数规律分布；温度与应力准耦合(混合)计算分析知，当冻土帷幕刚交圈时冻胀位移和冻胀应力达到最大，与模型实验结果吻合； (4)缓冻和减小冻土体积是控制冻胀效应的有效措施，改变结构刚度是减小冻胀效应的被动措施； (5)连续控温冻结与间隙冻结相结合的冻胀控制技术、“()”字形冻土帷幕设计、实施以少量多次为原则的分层注浆措施以及辅助保护预案，有效地控制了车站和隧道结构的稳定； (6)通过穿越隧道冻结工程应用，全面系统的总结了设计和施工方法，通过温度场、位移场和应力场的大量现场实测，验证了理论分析的可行性，为冻结法在类似复杂工程中的应用设计和施工提供参考。 |
| 作者： | 夏杰 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 黄茂松;饶维森 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 同济大学 |
| 学位年度： | 2005 |
| 正文语种： | 中文 |
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