苏州地铁一号线金鸡湖隧道联络横通道冻结效应研究

发布时间：2017-08-26 10:45

  本文关键词：苏州地铁一号线金鸡湖隧道联络横通道冻结效应研究

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【摘要】：冻结法主要适用于含水软弱地层,其工艺是利用冷冻机对冷冻液进行降温,并通过循环管路将冷冻液输送到需要冷冻的地层区域,使地层冻结并提高地层的强度和稳定性。在城市地铁区间隧道规划设计中,上下行隧道之间通常需要设置联络横通道。在地铁运营期某一隧道发生火灾、涌水、倒塌等突发性事件时,乘客可经过联络横通道转移到另一条隧道当中,进而迅速向地面疏散。在软土地质条件下,人工冻结法技术是有效实施深基坑开挖、联络横通道开挖的一种重要方法。研究联络横通道冻结帷幕的发生、发展过程,对于实际工程具有重要的工程指导意义。论文结合苏州地铁一号线金鸡湖湖底盾构隧道2号联络横通道冻结工程,通过资料调研,论述了冻结法原理及工艺流程,开展了金鸡湖隧道联络横通道冻结法施工方案、冻结孔布置设计、制冷设计、冻结站设计、开挖和构筑施工、监测设计及参数、融沉控制技术等研究；基于设计的苏州地区典型土层冻结温度、冻结帷幕厚度等物理参数,在积极冻结和维护冻结盐水温度变化监测的基础上,建立了冻结温度场分析模型；研究了冻结管不同外径下的冻结帷幕的扩展变化过程,揭示了特定观测点的温度和未冻结水含量的变化时程曲线；采用实测温度时程曲线验证了数值模拟温度时程曲线的合理性；优化了冻结孔的布置和冻结管数量的选择。研究成果对于冻结设计和施工,联络横通道的开挖和风险防控具有一定的指导价值。
【关键词】：冻结法 联络横通道 冻结温度场 冻结帷幕 温度时程曲线
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U455.49
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第1章 绪论12-17
• 1.1 问题的提出12
• 1.2 国内外研究现状12-14
• 1.2.1 冻结法国内外发展12
• 1.2.2 矿山法隧道施工技术的发展12-13
• 1.2.3 冻结法在盾构始发或到达地层加固方面研究13-14
• 1.2.4 冻结法在浅埋暗挖隧道软弱地层加固中的应用14
• 1.2.5 冻结法在软弱地层水平加固的应用14
• 1.3 依托工程14-15
• 1.4 研究的主要内容、研究方法及技术路线15-17
• 第2章 金鸡湖隧道联络横通道冻结法施工技术17-47
• 2.1 方案设计技术要点及施工流程17-18
• 2.2 冻结帷幕设计计算18-22
• 2.2.1 计算依据18
• 2.2.2 计算模型18
• 2.2.3 联络横通道冻结帷幕计算18-19
• 2.2.4 联络横通道冻结帷幕强度校核19
• 2.2.5 联络横通道冻结帷幕验算结论19-21
• 2.2.6 联络横通道衬砌应力分析21-22
• 2.3 冻结加固设计及准备22-23
• 2.3.1 冻结孔布置22
• 2.3.2 制冷设计22
• 2.3.3 准备工作22-23
• 2.4 冻结孔施工23-24
• 2.5 冷冻站安装24-26
• 2.6 积极冻结与维护冻结26-27
• 2.7 开挖与构筑施工27-40
• 2.7.1 冻结效果的监测及完成的参数指标27-32
• 2.7.2 冻结帷幕厚度确定32-36
• 2.7.3 施工准备36
• 2.7.4 开挖与构筑36-40
• 2.8 融沉控制40-41
• 2.9 监测监控设计41-43
• 2.9.1 监测内容41
• 2.9.2 监测方法、手段及说明41-43
• 2.10 联络横通道施工紧急情况处置方案43-45
• 2.10.1 冷冻机组停机应急预案43-44
• 2.10.2 开挖与筑砌施工应急预案44
• 2.10.3 开挖过程的应急措施44-45
• 2.10.4 临时支护及应急预案45
• 2.10.5 混凝土浇筑应急预案45
• 2.10.6 组织落实、信息畅通45
• 2.11 本章小结45-47
• 2.11.1 冻结孔施工的重要性45
• 2.11.2 钻孔偏斜控制的重要性45-46
• 2.11.3 地层冻结各项安全质量保证措施的重要性46
• 2.11.4 联络横通道紧急情况处置方案的重要性46-47
• 第3章 金鸡湖隧道联络横通道冻结效应数值分析47-63
• 3.1 计算模型47-51
• 3.1.1 计算假定48-49
• 3.1.2 模型建立49-51
• 3.3 模型分析51-61
• 3.3.1 冻结效果51-54
• 3.3.2 模拟温度与现场测试温度对比54-57
• 3.3.3 冻结配置优化57-61
• 3.4 本章小结61-63
• 第4章 结论63-66
• 4.1 冻结法施工联络横通道经验总结63-64
• 4.2 联络横通道数值模拟分析结论64-66
• 致谢66-67
• 参考文献67-70
• 攻读硕士学位期间发表的论文70-71
• 个人简介71

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本文编号：741140