渗流作用下裂隙岩体冻结温度场分布规律研究 被引量：35

1

作者 高娟 冯梅梅 杨维好 《采矿与安全工程学报》 EI 北大核心 2013年第1期68-73,共6页

建立了渗流作用下裂隙岩体双孔冻结的数值计算模型,采用COMSOL Multiphysics有限元分析软件,实现了裂隙岩体冻结过程中耦合及相变问题的模拟,分析了裂隙存在对岩体冻结温度场及渗流场的影响,研究了不同渗流速度下对应的冻结温度场的分... 建立了渗流作用下裂隙岩体双孔冻结的数值计算模型,采用COMSOL Multiphysics有限元分析软件,实现了裂隙岩体冻结过程中耦合及相变问题的模拟,分析了裂隙存在对岩体冻结温度场及渗流场的影响,研究了不同渗流速度下对应的冻结温度场的分布规律。结果表明:裂隙的存在会减薄上游冻结壁厚度,等温线在冻结壁外圈形成"心形"分布;渗流速度对冻结壁的发育及其交圈时间影响较大,渗流速度愈大,冻结壁发育愈慢,交圈时间愈长。在本文条件下,当渗流速度小于7 m/d时,流速与交圈时间基本呈线性关系;当渗流速度超过7 m/d时,交圈时间呈现急剧增长,达到10 m/d时,交圈时间趋于无限大,即交不上圈。 展开更多

关键词 冻结温度场 渗流 裂隙岩体 冻结壁 交圈时间

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ANSYS在冻结壁温度场分布分析中的运用 被引量：15

2

作者 徐士良 《安徽建筑工业学院学报（自然科学版）》 2005年第2期34-36,共3页

冻结壁的热学分析是地层冻结法的关键技术理论,本文主要介绍了利用ANSYS有限元软件对冻结壁温度场分布进行数值模拟的基本过程,包括模型的建立,问题的求解及结果分析,具有一定的参考价值。

关键词 冻结壁 分布分析 ANSYS有限元软件 温度场分布 技术理论 基本过程 数值模拟 参考价值 冻结法

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地下水横向水平流速对人工水平冻结壁形成的影响 被引量：18

3

作者 刘建刚 刘泉 +1 位作者 周冬冬 朱旭芬 《应用基础与工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第2期258-265,共8页

基于多孔介质传热和渗流理论,建立渗流场和冻结温度场的耦合数学模型,采用有限元方法模拟了某地铁隧道与车站对接的加固工程中冻结温度场变化和冻结壁形成过程.研究表明,在矩形布孔方式下横向水平流作用的冻结壁呈不均匀对称状,垂直于... 基于多孔介质传热和渗流理论,建立渗流场和冻结温度场的耦合数学模型,采用有限元方法模拟了某地铁隧道与车站对接的加固工程中冻结温度场变化和冻结壁形成过程.研究表明,在矩形布孔方式下横向水平流作用的冻结壁呈不均匀对称状,垂直于地下水流向的冻结壁形成慢,平行于流向的冻结壁形成较快,且上游冻结壁厚度薄,下游冻结壁厚度大;在交圈时间上,垂直于流向的冻结壁中部交圈迟缓;流速的改变对上游冻结壁平均厚度影响最为显著. 展开更多

关键词 地下水流速 冻结温度场 冻结壁 交圈时间

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冻结壁温度场模型试验及其导热系数反分析 被引量：13

4

作者 汪仁和 徐士良 《安徽理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2003年第4期18-22,共5页

冻土导热系数是计算冻结壁温度场的重要参数,本文根据冻结壁温度场物理模型试验的结果,建立非线性多维导热系数反分析的数学模型,采用选择法和有限元法,反分析冻结壁整体导热系数,为冻结壁温度场数值分析和冻结壁厚度的设计计算提供参考。

关键词 冻结壁温度场 导热反问题 冻土导热系数 人工冻结法 选择法 有限元法

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地铁隧道联络通道冻结法施工三维温度场及性状分析 被引量：8

5

作者 李磊 郭红波 +1 位作者 丁季华 陈有亮 《上海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2006年第6期641-646,共6页

人工冻结施工技术是软土中地铁隧道开挖的一种经济可靠的方法,在上海地区得到了多次成功应用.然而,由于计算理论的不完善,也出现过诸如“上海地铁四号线透水”的重大工程事故.在冻结法施工过程中,如何控制冻结壁的厚度是一个非常重要的... 人工冻结施工技术是软土中地铁隧道开挖的一种经济可靠的方法,在上海地区得到了多次成功应用.然而,由于计算理论的不完善,也出现过诸如“上海地铁四号线透水”的重大工程事故.在冻结法施工过程中,如何控制冻结壁的厚度是一个非常重要的环节.考虑了冻结管偏斜布置的情况,利用有限元方法对上海市复兴东路隧道联络通道进行了三维温度场模拟.此外,还分析了冷媒温度、冻结时间和冻结壁厚度的关系.论文的成果可供同类工程参考. 展开更多

关键词 联络通道 冻结管 偏斜 温度场 冻结壁

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高流速卵石地层地铁联络通道人工冻结温度场研究

6

作者 韩昀希 冯利华 +2 位作者 任全军 沈宇鹏 刘欣 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第12期5134-5142,共9页

地铁联络通道的开挖经常受到地下水干扰,人工地层冻结法凭借其优秀的封水性和适应性成为富水地层联络通道施工的首选工法。依托北京地铁12号线苏州桥站~人民大学站区间1#联络通道冻结工程,通过现场实测研究地层温度场和泄压孔压力的发... 地铁联络通道的开挖经常受到地下水干扰,人工地层冻结法凭借其优秀的封水性和适应性成为富水地层联络通道施工的首选工法。依托北京地铁12号线苏州桥站~人民大学站区间1#联络通道冻结工程,通过现场实测研究地层温度场和泄压孔压力的发展规律,分析冻结帷幕的交圈特征,确定高流速地层冻结壁薄弱位置。结果表明:盐水去回路温度在冻结初期迅速下降,而后降速减缓并最终稳定在-28℃以下;测温孔中土体与管片交界处的温度高于土体内部,渗流上游冻结壁温度高于下游,这些区域应当重点监测;冻结至59 d时,利用基于实际降温速率的分阶段冻结壁厚度计算方法求得不同截面位置处的冻结壁最小厚度为2495.2 mm,同时泄压孔压力已全部释放并保持稳定,冻结壁不再发展,满足联络通道开挖要求。研究成果能为高流速地层的人工冻结参数选取和监测提供理论支持。 展开更多

关键词 联络通道 人工地层冻结法 温度场 冻结壁厚度 冻胀力

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白垩系地层冻结施工立井融化规律现场实测研究 被引量：6

7

作者 陈军浩 张瑞 陈飞敏 《煤炭工程》 北大核心 2013年第3期4-7,共4页

为获得白垩系地层冻结壁温度场融化规律,对泊江海子矿冻结风井不同地层,利用测温孔与冻结壁内部测点进行融化过程温度场现场实测。对比了不同岩层融化速率,提出可以用幂函数来表示不同方位测点温度随时间变化情况,以及用二次函数来表示... 为获得白垩系地层冻结壁温度场融化规律,对泊江海子矿冻结风井不同地层,利用测温孔与冻结壁内部测点进行融化过程温度场现场实测。对比了不同岩层融化速率,提出可以用幂函数来表示不同方位测点温度随时间变化情况,以及用二次函数来表示冻结壁沿径向方向温度变化情况。获得了单圈管冻结条件下白垩系地层融冻时间比介于0.7～0.8之间,为内蒙地区新建矿井冻结法凿井白垩系地层融化阶段壁间注浆时间选择提供参考。 展开更多

关键词 白垩系地层 冻结壁温度场 幂函数 二次函数 融冻时间比

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水平冻结法温度场温度扩散分析 被引量：1

8

作者 秦坤元 《科技和产业》 2023年第12期245-249,共5页

以郑州某地铁站盾构始发采用水平冻结法施工为研究对象,对水平冻结法温度场温度扩散进行分析,揭示温度场冻结壁平均发展速率和内外圈温度下降速度的变化规律。研究结果表明:由于外圈输冷量损失大于内圈,所以外圈冻结壁的平均发展速率小... 以郑州某地铁站盾构始发采用水平冻结法施工为研究对象,对水平冻结法温度场温度扩散进行分析,揭示温度场冻结壁平均发展速率和内外圈温度下降速度的变化规律。研究结果表明:由于外圈输冷量损失大于内圈,所以外圈冻结壁的平均发展速率小于内圈;由于内圈冻结管的密集程度大于外圈冻结管,导致内圈土体温度下降大于外圈土体下降速度;在冻结管内圈土体温度下降到一定程度后,冻结管外圈土体的温度下降速度会加快;左线的提前冻结会降低同时期的右线冻结温度。准确模拟温度场冻结壁平均发展速率和内外圈温度下降速度,可为水平冻结法施工提供科学依据,也有利于水平冻结法的精准化施工。 展开更多

关键词 冻结法 温度场 冻结壁 下降速度

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盾构进出洞处地基水平杯型冻结加固的温度场研究 被引量：4

9

作者 曾华 《城市轨道交通研究》 北大核心 2016年第6期112-116,共5页

上海城市轨道交通某线在冻结法加固盾构进出洞工程在穿越一中间风井时采用水平杯型冻结技术。通过冻结温度场分析,验证了该风井处进出洞冻结工程设计中杯身冻结器比杯底冻结器长1.1 m的合理性,同时验证了水平杯型冻结壁设计在盾构机进... 上海城市轨道交通某线在冻结法加固盾构进出洞工程在穿越一中间风井时采用水平杯型冻结技术。通过冻结温度场分析,验证了该风井处进出洞冻结工程设计中杯身冻结器比杯底冻结器长1.1 m的合理性,同时验证了水平杯型冻结壁设计在盾构机进出洞冻结工程设计中的科学性,为同类工程设计和施工提供借鉴。 展开更多

关键词 地铁盾构 进出洞工程 水平杯型冻结 温度场 冻结壁

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人工冻土多圈管冻融全过程温度场模型试验研究 被引量：4

10

作者 陈军浩 《人民长江》 北大核心 2013年第7期71-74,共4页

为掌握多圈管冻结壁温度场形成及融化规律,进行了人工冻土多圈管冻融全过程模型试验研究。试验结果表明:冻结与融化过程中的土体温度快速变化速率相当;融化阶段,土体温度在相变点处需要保持一个相对稳定的长时间过程;融化过程中冻结壁... 为掌握多圈管冻结壁温度场形成及融化规律,进行了人工冻土多圈管冻融全过程模型试验研究。试验结果表明:冻结与融化过程中的土体温度快速变化速率相当;融化阶段,土体温度在相变点处需要保持一个相对稳定的长时间过程;融化过程中冻结壁温度沿径向方向整体呈规则的二次抛物曲线分布,冻结壁平均温度随时间变化的关系可以用幂函数来表示;在冻结91.7 h的前提下,得到冻结壁融冻时间比介于1.47～2.04之间。试验结果为井筒冻结设计、壁间注浆最佳时间选取提供了理论依据。 展开更多

关键词 多圈管 模型试验 冻融全过程 冻结壁温度场 融冻时间比

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蒙西矿区大直径立井信息化施工 被引量：2

11

作者 李永利 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2013年第11期68-71,112,共5页

针对纳林河二号井副井井筒施工中存在井筒直径大、涌水量大、且井筒穿过特厚表土等问题,采用信息化手段,在井筒冻结、掘砌期间对立井井筒冻结温度场、井壁应力和冻结壁位移等参数进行实时监测,通过对相关参数进行反向分析,掌握内、外井... 针对纳林河二号井副井井筒施工中存在井筒直径大、涌水量大、且井筒穿过特厚表土等问题,采用信息化手段,在井筒冻结、掘砌期间对立井井筒冻结温度场、井壁应力和冻结壁位移等参数进行实时监测,通过对相关参数进行反向分析,掌握内、外井壁温度场的变化规律及井壁受力和冻结壁蠕变规律等数据,并通过分析数据,合理选择注浆时机,保证了工程质量。整个井筒施工仅用时6个月,提前2个月完工。 展开更多

关键词 大直径立井 温度场 注浆 应力变化 冻结壁 信息化

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地铁隧道半覆盖式冻结温度场特性研究 被引量：1

12

作者 李永飞 《建井技术》 2020年第2期53-57,28,共6页

半覆盖式冻结加固方法主要用于软-硬交界地层的承载加固和地层封水。为提高工程效率和节约冷量,需对冻结法冻结过程中的温度场分布特性和发展规律进行深入研究。通过数值计算方法,构建了广州地铁8号线隧道三维数值计算模型,并对其冻结... 半覆盖式冻结加固方法主要用于软-硬交界地层的承载加固和地层封水。为提高工程效率和节约冷量,需对冻结法冻结过程中的温度场分布特性和发展规律进行深入研究。通过数值计算方法,构建了广州地铁8号线隧道三维数值计算模型,并对其冻结过程中的各位置平均温度、冻结壁厚度发展规律以及冻结孔布置优化方案进行了研究。结果表明:半覆盖式冻结与传统冻结存在明显差异,不同位置的冻结孔间相互作用强弱差别明显;受工作井散热影响,浅部区域冻结壁平均温度达标时间相较深部区域推迟16~27 d;冻结末期,冻结壁内外侧厚度比约为0.82~0.92。基于上述结论,提出了加密侧向冻结孔、增设浅部辅助冻结孔和调整冻结管轴面的优化设计方案。 展开更多

关键词 地铁隧道 半覆盖式冻结 冻结温度场 冻结壁厚度

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软弱地层中桩孔人工冻结数值模拟分析

13

作者 郝延周 《河南城建学院学报》 CAS 2014年第5期17-21,共5页

人工冻结数值模拟分析以温度场理论为基础,模拟分析冻结壁形成过程中等温线的分布情况以及冻结壁达到设计要求的时间因素。在一定假设条件下通过选取具体的工程地质参数,重点分析四根冻结管共同作用下,在直径80 cm的56#桩周围形成冻结... 人工冻结数值模拟分析以温度场理论为基础,模拟分析冻结壁形成过程中等温线的分布情况以及冻结壁达到设计要求的时间因素。在一定假设条件下通过选取具体的工程地质参数,重点分析四根冻结管共同作用下,在直径80 cm的56#桩周围形成冻结壁开始发生交圈所需时间。冻结壁达到设计要求0.55 m。得出各冻结管在土体中形成的冻结壁发生交圈时等温线的分布图和所需的时间,冻结壁达到设计要求时等温线分布图。 展开更多

关键词 桩井 人工冻结 温度场 冻结壁

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冻结器内纵向测温判定冻结壁出水位置技术 被引量：11

14

作者 叶玉西 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2015年第3期13-16,共4页

为了准确判断伊犁一矿副井冻结工程冻结壁出水位置,对主冻结孔的冻结器内纵向进行测温,根据冻结孔停冻后单根冻土柱导热规律,建立了瞬时停冻后冻土圆柱内冻结温度场分布的数学计算模型;通过冻结器内纵向测温数据,获得了新疆伊犁一矿副... 为了准确判断伊犁一矿副井冻结工程冻结壁出水位置,对主冻结孔的冻结器内纵向进行测温,根据冻结孔停冻后单根冻土柱导热规律,建立了瞬时停冻后冻土圆柱内冻结温度场分布的数学计算模型;通过冻结器内纵向测温数据,获得了新疆伊犁一矿副井主冻结孔各冻结器内纵向温度分布规律,借助Maple数学计算软件对伊犁一矿副井主冻结孔各冻结器内纵向温度数据进行了分析,从而准确判定了冻结壁出水位置,为冻结壁出水事故处理提供了科学依据。 展开更多

关键词 冻结施工 温度场 冻结器测温 冻结壁出水位置

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