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渗流条件下砂卵石地层多排管冻结的群孔效应及温度场影响因素研究

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针对北京富水砂卵石地层及拟用于PBA 地铁暗挖车站施工止水的板梳冻结工法,采用多物理场仿真软件ComsolMultiphysics 研究了渗流条件下多排管冻结的冻结成形规律,揭示了此种冻结方式下出现群孔效应的机理,并分析了冻结管壁面温度、渗流速度、冻结管间距3 个因素对多排管整体冻结交圈时间的影响.研究发现:(1)在多排管的冻结过程中,上游冻结管的冷量降低了下游冻结管的环境温度,促进了下游的冻结;下游局部冻结交圈后会减缓未冻结区域的渗流速度,使得紧邻上游冻结管区域内的渗流速度显著减小,从而造成冻结整体上出现从下游向上游逐排冻结发展的过程,该现象在本文中称之为“群孔效应”.(2)上游首排冻结管是多排管冻结的薄弱部位,其与已冻结区域连接的时间常常会严重延长多排管整体冻结交圈时间,在实际工程中对首排冻结管进行局部加密可以加快多排管的整体冻结过程.(3)在多排管的冻结过程中,随着冻结管壁面温度的升高、渗流速度的增大、冻结管间距的增大,多排管整体冻结交圈时间会随着增加;同时定义了特征冻结交圈时间来描述冻结过程中下游冻结管出现同一时间多排区域冻结交圈的现象.

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来源
《第十三届岩土力学数值分析与解析方法研讨会》|2018年|151-159|共9页
会议地点北京
作者
ZHANG Jin-xun; 张晋勋; QI Yi; 亓轶; ZHANG Lei; 张雷; YANG Hao; 杨昊;
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作者单位

教育部华中师范大学;

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会议组织
正文语种
原文格式 PDF
中图分类冻结法、爆炸法加固;
关键词
砂卵石地层; 多排管冻结; 群孔效应; 温度场;

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