地下水流速对冻结温度场影响的试验研究
发布时间：2021-11-04 21:36
人工冻结法目前已经在地下工程施工中得到了广泛的应用,该工法形成的冻结壁具有临时支护与止水的优点。由于地层中地下水的作用,导致冻结壁的发展不均匀,最终导致工程事故。本论文根据相似模型理论的基本原理,建立了地下水渗流作用下砂层冻结壁形成模型试验装置,对地下水作用下人工冻结温度场的发展规律进行了研究。通过对不同流速的地下水作用下的单管以及双管冻结试验的结果进行分析,可以发现:（1）无流速情况下,冻结温度场四周发展较为均匀;25m/d的流速时,并可以看出下游的冻结范围的发展速度比上游发展速度快,导致冻结截面形状不是个规则的圆,相比无流速时冻结圆柱,迎水冻结锋面和背水冻结锋面距离冻结管厚度分别减少了22.4%和5.2%,上下游冻结壁厚度之比为81.8%;50m/d的流速时,相比较无流速时迎水冻结锋面和背水冻结锋面距离冻结管厚度分别减少了31.1%和9.4%。地下水对迎水面的冻结壁发展影响很大,对背水面的冻结壁发展影响较小。（2）在双管冻结过程中,水流速度的存在导致了交圈时间变慢,在本试验条件下,其中流速25m/d的交圈时间迟于无流速状态约24.5%,而流速50m/d的交圈时间迟于无流速状态约34...
【文章来源】：安徽理工大学安徽省
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
箱体内部Fig.3Insidethetestbox
图 4 进水室与出水室Fig.4 Into the water chamber and water chamber（2）试验箱体的力学验算试验箱体不仅要满足试验的尺寸要求，还需要满足强度，刚度和密闭性的要求。箱体采用 6mm 厚度金属钢板焊接而成,箱体侧面设有加强肋，根据试验要求箱体设计工作压力 0.15Mpa, 其他部位均为焊接,焊条型号为 J422,箱体外面设加强肋,肋间距sL 200mm，加强肋和箱体侧板采用连续焊接形式。强度校核主要验算箱体钢板厚度，把箱体看作有外加强的非圆形截面容器进行力学验算[61~62]。加强件中心间 mmzpLtcs2391132.10.156
MNsT146.91.62351.6 MQsT146.91.62351.6 长边组合件满足强度要求。经过验算箱体的强度和刚度满足试验所2.4.2 冻结系统试验制冷所用的低温冷媒时采用的酒液干管、进液分流器、冻结管、出液集流器取冷冻剂并将冷冻剂通过管道输送至所述冻系统图所示。冷冻机为冻土模型试验冷冻系统，型号恒温波动在±0.1℃ ，最大冷媒流量为 300L所选取的冻结管为 21.6mm×1.6mm 的紫
【参考文献】：
期刊论文
[1]地下水横向水平流速对人工水平冻结壁形成的影响[J]. 刘建刚,刘泉,周冬冬,朱旭芬. 应用基础与工程科学学报. 2017(02)
[2]煤矿立井冻结壁温度场演化规律数值模拟分析[J]. 杨更社,荣腾龙,奚家米,申艳军,李博融. 地下空间与工程学报. 2016(02)
[3]查干淖尔矿副井冻结温度场有限元分析[J]. 沈科伟,荣传新,余文文. 广西大学学报(自然科学版). 2011(04)
[4]考虑相变潜热的冻结温度场非线性分析[J]. 蔡海兵,荣传新. 低温建筑技术. 2009(02)
[5]深厚表土层人工冻结法凿井技术研究进展[J]. 王军,纪洪广,隋智力. 中国矿业. 2008(07)
[6]冻结岩石细观结构及温度场数值模拟研究[J]. 刘慧,杨更社,田俊锋,徐江. 地下空间与工程学报. 2007(06)
[7]寒区岩体低温、冻融损伤力学特性及多场耦合研究[J]. 徐光苗. 岩石力学与工程学报. 2007(05)
[8]渗流地层人工冻结温度场和渗流场之数值研究[J]. 周晓敏,肖龙阁. 煤炭学报. 2007(01)
[9]深厚表土层冻结井筒冻结壁内压力实测研究[J]. 孙猛,檀鲁新,齐吉龙,仇培云,陈芮. 建井技术. 2006(01)
[10]FEM Simulation on Artificial Freezing of Seepage Ground[J]. ZHOU Xiao-min Civil and Environmental Engineering School, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China. Journal of China University of Mining & Technology. 2005(04)
博士论文
[1]特厚冲积层冻结法凿井关键技术研究与应用[D]. 盛天宝.中国矿业大学（北京） 2011
硕士论文
[1]深表土层冻结壁可靠性设计理论与方法体系研究[D]. 焦生.山东科技大学 2007
[2]地下水渗流作用下饱和砂层冻结壁形成的模型试验研究[D]. 张绪忠.煤炭科学研究总院 2004
本文编号：3476456
【文章来源】：安徽理工大学安徽省
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
箱体内部Fig.3Insidethetestbox
图 4 进水室与出水室Fig.4 Into the water chamber and water chamber（2）试验箱体的力学验算试验箱体不仅要满足试验的尺寸要求，还需要满足强度，刚度和密闭性的要求。箱体采用 6mm 厚度金属钢板焊接而成,箱体侧面设有加强肋，根据试验要求箱体设计工作压力 0.15Mpa, 其他部位均为焊接,焊条型号为 J422,箱体外面设加强肋,肋间距sL 200mm，加强肋和箱体侧板采用连续焊接形式。强度校核主要验算箱体钢板厚度，把箱体看作有外加强的非圆形截面容器进行力学验算[61~62]。加强件中心间 mmzpLtcs2391132.10.156
MNsT146.91.62351.6 MQsT146.91.62351.6 长边组合件满足强度要求。经过验算箱体的强度和刚度满足试验所2.4.2 冻结系统试验制冷所用的低温冷媒时采用的酒液干管、进液分流器、冻结管、出液集流器取冷冻剂并将冷冻剂通过管道输送至所述冻系统图所示。冷冻机为冻土模型试验冷冻系统，型号恒温波动在±0.1℃ ，最大冷媒流量为 300L所选取的冻结管为 21.6mm×1.6mm 的紫
【参考文献】：
期刊论文
[1]地下水横向水平流速对人工水平冻结壁形成的影响[J]. 刘建刚,刘泉,周冬冬,朱旭芬. 应用基础与工程科学学报. 2017(02)
[2]煤矿立井冻结壁温度场演化规律数值模拟分析[J]. 杨更社,荣腾龙,奚家米,申艳军,李博融. 地下空间与工程学报. 2016(02)
[3]查干淖尔矿副井冻结温度场有限元分析[J]. 沈科伟,荣传新,余文文. 广西大学学报(自然科学版). 2011(04)
[4]考虑相变潜热的冻结温度场非线性分析[J]. 蔡海兵,荣传新. 低温建筑技术. 2009(02)
[5]深厚表土层人工冻结法凿井技术研究进展[J]. 王军,纪洪广,隋智力. 中国矿业. 2008(07)
[6]冻结岩石细观结构及温度场数值模拟研究[J]. 刘慧,杨更社,田俊锋,徐江. 地下空间与工程学报. 2007(06)
[7]寒区岩体低温、冻融损伤力学特性及多场耦合研究[J]. 徐光苗. 岩石力学与工程学报. 2007(05)
[8]渗流地层人工冻结温度场和渗流场之数值研究[J]. 周晓敏,肖龙阁. 煤炭学报. 2007(01)
[9]深厚表土层冻结井筒冻结壁内压力实测研究[J]. 孙猛,檀鲁新,齐吉龙,仇培云,陈芮. 建井技术. 2006(01)
[10]FEM Simulation on Artificial Freezing of Seepage Ground[J]. ZHOU Xiao-min Civil and Environmental Engineering School, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China. Journal of China University of Mining & Technology. 2005(04)
博士论文
[1]特厚冲积层冻结法凿井关键技术研究与应用[D]. 盛天宝.中国矿业大学（北京） 2011
硕士论文
[1]深表土层冻结壁可靠性设计理论与方法体系研究[D]. 焦生.山东科技大学 2007
[2]地下水渗流作用下饱和砂层冻结壁形成的模型试验研究[D]. 张绪忠.煤炭科学研究总院 2004
本文编号：3476456
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