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地下水渗流对联络通道冻结温度场的影响研究

发布时间:2018-07-09 09:58

  本文选题:渗流场 + 联络通道 ; 参考:《中国矿业大学》2017年硕士论文


【摘要】:在我国城市地铁建设如火如荼的背景下,冻结法在地铁联络通道建设中广泛应用,但同时也面临各种复杂的工程环境。目前联络通道冻结工程中考虑地下水渗流作用较少,但地下水活动导致冻结失败案例屡见不鲜,研究地下水渗流条件下的联络通道冻结温度场发展规律对工程设计施工的安全性、经济性显得尤为重要。该论文选定均厚饱和砂层水平渗流场中联络通道冻结过程为对象,采用数值模拟和物理试验两种研究方法来深入研究地下水渗流对联络通道冻结温度场的影响规律。首先,通过数值模拟热流(TH)耦合,进行了典型参数分析,得到了(顺打孔方向、逆打孔方向)两种不同渗流方向下联络通道冻结温度场发展规律、渗流场变化规律,并比较了两种渗流水方向下规律异同点;通过单因素分析,得到了不同冻结时间下地下水初始流速、冻结管水平间距、冻结管仰俯角、盐水温度等因素对渗流条件下联络通道冻结温度场的影响规律;通过正交试验分析,得到了不同冻结时间下各因素对渗流条件下联络通道冻结温度场影响的显著性大小。其次,根据相似理论设计并开展了物理模拟试验,通过物理模拟试验获得了试验条件下地下水渗流对联络通道冻结温度场发展规律的影响。最后,将物理模拟试验结果和数值模拟计算结果进行对比分析,探讨两种方法下地下水渗流对温度场的影响规律的异同及关联性。研究成果对地下水渗流作用下的联络通道冻结加固工程设计、研究起到一定的指导和参考作用。
[Abstract]:In the background of urban subway construction in China, freezing method is widely used in subway communication channel construction, but at the same time, it also faces a variety of complex engineering environment. At present, groundwater seepage is seldom considered in the freezing project of liaison channel, but the failure of freezing caused by groundwater activity is common. It is very important to study the development law of freezing temperature field in connection channel under the condition of groundwater seepage for the safety and economy of engineering design and construction. In this paper, the freezing process of the connection channel in the horizontal seepage field of saturated sand layer is chosen as the object, and the influence of groundwater seepage on the freezing temperature field of the connection channel is studied by two methods of numerical simulation and physical experiment. Firstly, through numerical simulation of heat flux (th) coupling, the typical parameter analysis is carried out, and the development law of freezing temperature field and seepage field variation of contact channel under two different seepage directions are obtained. Through single factor analysis, the initial velocity of groundwater, the horizontal spacing of freezing tubes, the angle of pitch of frozen tubes, the initial velocity of groundwater under different freezing time are obtained. The influence of salt water temperature and other factors on freezing temperature field of connection channel under seepage condition was studied, and the significant effect of different freezing time on freezing temperature field of connection channel under seepage condition was obtained by orthogonal test. Secondly, according to the similarity theory, the physical simulation test is designed and carried out. Through the physical simulation test, the influence of groundwater seepage on the development of freezing temperature field in the connection channel is obtained. Finally, the results of physical simulation test and numerical simulation are compared and analyzed, and the similarities and differences of the influence of groundwater seepage on temperature field and the correlation between the two methods are discussed. The research results play a guiding and referential role in the design of freezing and strengthening project of contact channel under the action of groundwater seepage.
【学位授予单位】:中国矿业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:U231;P641

【参考文献】

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本文编号:2108988

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