人工冻结法单管冻结引起周围土体温度场变化的研究
本文关键词：人工冻结法单管冻结引起周围土体温度场变化的研究 出处：《现代隧道技术》2014年01期 论文类型：期刊论文
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【摘要】：为了研究人工冻结法单管冻结引起周围土体温度场的瞬态变化,文章根据冻结峰面将土体分为冻结区及降温区,并构建了相应的人工冻结相变温度场模型;采用变量代换的方法求解了单管冻结相变热传导控制方程,得出了用指数积分函数表示的冻结管周围土体温度瞬态变化的解析表达式;将指数积分函数级数展开式取有限项,计算得出了冻结管周围土体冻结区及降温区温度场分布的解析表达式;结合一工程算例探讨了土体冻结温差、冻结管吸热系数、单位体积土体的结冰潜热等因素变化对人工冻结温度场的影响。研究结果表明:土体冻结温差越大,冻结峰面半径发展速度越慢;冻结管吸热系数越大,土体冻结锋面半径的发展速度越快;土体的结冰潜热越小,其冻结峰面半径发展速度越快。并且,这三个影响因素与冻结峰面半径的发展近似呈线性关系。
[Abstract]:In order to study the transient change of soil temperature field caused by artificial freezing method, the soil is divided into freezing zone and cooling zone according to the freezing peak surface, and the corresponding artificial freezing phase change temperature field model is constructed. The governing equation of single tube freezing phase change heat conduction is solved by the method of variable substitution, and the analytical expression of the transient change of soil temperature around the freezing pipe is obtained by using the exponential integral function. Taking the series expansion of exponential integral function as a finite term, the analytical expressions of the temperature field distribution in the freezing zone and cooling zone of soil around the freezing pipe are obtained. Combined with an engineering example, the effects of soil freezing temperature difference, freezing tube heat absorption coefficient and ice latent heat per unit volume of soil on artificial freezing temperature field are discussed. The results show that the difference of soil freezing temperature is greater. The slower the radius of freezing peak is developed; The larger the heat absorption coefficient of the freezing pipe is, the faster the development speed of the freezing front radius of soil is. The smaller the latent heat of freezing is, the faster the radius of frozen peak surface develops, and the relationship between these three factors and the development of radius of frozen peak surface is approximately linear.
【作者单位】： 昆明理工大学土木工程学院;云南大学城市建设与管理学院;
【基金】：昆明理工大学人才培养基金项目(No.KKSY201206020) 国家自然科学基金项目(No.51264037)
【分类号】：U452.11
【正文快照】： 1引言人工冻结法是采用人工制冷的方法,将构筑物周围含水松散不稳定的土层进行冻结,使其形成封闭的符合工程施工安全要求的起到临时保护作用的冻结壁(冻土帷幕),然后在冻结壁的保护下进行构筑物掘砌作业的一种施工方法[1]。自1862年人工冻结法首次应用于建筑基础施工以来,在矿
【参考文献】
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1 王志良;申林方;李明宇;;冻结法施工的地铁旁通道实测数据分析[J];地下空间与工程学报;2010年01期
2 李方政,夏明萍;基于指数积分函数的人工冻土温度场解析研究[J];东南大学学报(自然科学版);2004年04期
3 朱法银，，梁碧芝;井函数及其级数展开[J];大庆石油学院学报;1994年01期
4 王效宾;杨平;张婷;王海波;;盾构出洞水平冻结解冻温度场三维有限元分析[J];解放军理工大学学报(自然科学版);2009年06期
5 张驰;张涛;韩涛;柏东良;;管壁温度非恒定条件下单管冻结温度场解析计算[J];煤炭科学技术;2012年03期
6 岳丰田;仇培云;杨国祥;丁光莹;张勇;;越江隧道联络通道冻结法数值计算[J];煤炭学报;2005年06期
7 靳巍巍;陈有亮;李磊;王灵敏;;隧道联络通道冻结法施工三维有限元温度场分析[J];上海大学学报(自然科学版);2008年01期
8 鲍永亮;郑七振;唐建忠;;地铁隧道旁通道冻结法施工监测分析[J];铁道工程学报;2009年03期
9 李宁;;某地铁旁通道冻结法施工三维温度场数值计算研究[J];现代隧道技术;2011年01期
10 林文书;林建平;王金峰;黄万平;马学忠;;武汉地区富含水地层联络通道冻结法施工数值计算分析[J];现代隧道技术;2011年03期
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2 胡向东;肖朝昀;毛良根;;双层越江隧道联络通道冻结法温度场影响因素[J];地下空间与工程学报;2009年01期
3 王志良;申林方;李明宇;;冻结法施工的地铁旁通道实测数据分析[J];地下空间与工程学报;2010年01期
4 凌宇峰;王吉云;;人工地层冻结技术在上海长江隧道工程的应用[J];地下空间与工程学报;2010年01期
5 张军;李慕涵;胡向东;;含盐地层冻土帷幕安全状态判断方法的工程应用[J];地下空间与工程学报;2010年01期
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7 袁云辉;杨平;;冻结加固盾构端头土体温度场数值分析[J];地下空间与工程学报;2010年05期
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2 何冬明;;预拌自密实混凝土在隧道联络通道中的应用[A];中国混凝土进展2010[C];2010年
3 林文书;林建平;王金峰;黄万平;马学忠;;武汉地区富含水地层联络通道冻结法施工现场监测分析[A];第二届全国地下、水下工程技术交流会论文集[C];2011年
4 李大勇;刘小丽;王晖;;地铁联络通道土层冻结温度场发展规律[A];岩石力学与工程的创新和实践：第十一次全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2010年
5 魏胜田;;人工冻土温度场特性时间序列分析[A];中国煤炭学会成立五十周年系列文集2012年全国矿山建设学术会议专刊（上）[C];2012年
6 王杰;杨平;张翔宇;王许诺;;水平冻结水泥土加固盾构洞门温度场数值研究[A];第3届全国工程安全与防护学术会议论文集[C];2012年
7 张贵;李翔;;淮南矿区深立井井筒冻结段安全高效施工技术研究[A];第九届全国煤炭工业生产一线青年技术创新文集[C];2014年
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3 陈昭庆;沈阳地铁二号线文体路—五里河区间基坑监测与分析[D];东北大学;2009年
4 刘自成;非饱和黄土温度场的数值分析[D];西安建筑科技大学;2006年
5 宁方波;地下冻结工程中土体冻胀融沉对地表变形的影响分析[D];煤炭科学研究总院;2005年
6 吕虎;隧道联络通道施工力学行为研究[D];同济大学;2006年
7 崔安杰;高水压富水地层深基坑开挖的新型冻土复合结构支护技术研究[D];北京交通大学;2007年
8 白楠;人工冻土强制解冻融沉控制研究[D];同济大学;2008年
9 韩玉福;地铁旁通道冻土融沉规律及注浆治理方法研究[D];煤炭科学研究总院;2009年
10 李健;地铁联络通道水平冻结土体热固耦合研究[D];山东科技大学;2009年
【二级参考文献】
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1 徐士良;ANSYS在冻结壁温度场分布分析中的运用[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2005年02期
2 仇培云;岳丰田;杨国祥;孙猛;;复杂地质条件下隧道联络通道冻结工程实录[J];地下空间与工程学报;2005年06期
3 岳丰田;张水宾;仇培云;张勇;石荣剑;;地铁联络通道冻结加固技术研究[J];地下空间与工程学报;2006年S2期
4 靳巍巍;陈有亮;;隧道冻结法施工三维有限元温度场及性状分析[J];地下空间与工程学报;2007年05期
5 胡向东;肖朝昀;毛良根;;双层越江隧道联络通道冻结法温度场影响因素[J];地下空间与工程学报;2009年01期
6 何平,程国栋,俞祁浩,朱元林,徐学祖;饱和正冻土中的水、热、力场耦合模型[J];冰川冻土;2000年02期
7 汪仁和,曹荣斌;双排管冻结下冻结壁温度场形成特征的数值分析[J];冰川冻土;2002年02期
8 程国栋,马巍;国际冻土工程研究进展——第五届冻土工程国际学术讨论会综述[J];冰川冻土;2003年03期
9 刘鸿绪,朱广祥,尹冬岭,江守恒;地基土冻胀的宏观分析[J];冰川冻土;2003年03期
10 杨维好;黄家会;;外壁恒温条件下冻结管壁热流密度变化规律数值计算研究[J];冰川冻土;2006年03期
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3 赵建军,韩文峰,徐学祖,董金梅;人工冻结法施工的冻土壁温度场数学模型[J];天津城市建设学院学报;1999年01期
4 张春华;人工冻结法在玄武湖水下交通隧道的应用方案[J];探矿工程(岩土钻掘工程);1999年01期
5 庞涛;;人工冻结法技术在地下结构工程施工中的应用[J];山西建筑;2008年13期
6 刘宇亭;唐益群;周洁;闫春岭;;地铁隧道工程人工冻结法研究进展[J];低温建筑技术;2011年09期
7 李双洋;张明义;高志华;张淑娟;;广州某地铁人工冻结法施工热力分析[J];冰川冻土;2006年06期
8 李攀;胡向东;张雪敏;;人工冻结法技术应用方法研究[J];低温建筑技术;2009年01期
9 张经双;吴金荣;;人工冻结法在地铁隧道施工中的应用与发展[J];工程建设;2007年01期
10 杨鹏;王勇;;人工冻结法进行地铁隧道修复施工的数值分析[J];西部交通科技;2009年08期
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1 崔亚男;广州某地铁隧道人工冻结法施工冻结壁厚度及冻结周期计算[D];北京交通大学;2008年
2 洪军;人工冻结条件下上海饱和软粘土的力学特性试验研究[D];同济大学;2008年
本文编号：1391618
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