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基于随机介质理论的隧道冻结期地表冻胀预测方法

发布时间:2018-08-13 09:52
【摘要】:隧道人工冻结施工期地层的冻胀现象会对工程周边环境产生不良影响,合理的地表冻胀预测方法对隧道冻结设计和施工具有重大指导意义,并可降低冻结法应用的成本和风险。为此,提出在隧道水平冻结期,冻结壁交圈前,地表冻胀位移由多个独立冻土柱的叠加冻胀效应引起;冻结壁交圈后,地表冻胀位移则由整个冻结壁的冻胀效应引起。并指出冻结壁交圈前的温度场可由单管冻结理论近似求解,冻结壁交圈后的温度场则由平板冻结理论近似求解。在此基础上,基于单管冻结理论、平板冻结理论和土体冻胀率计算公式,考虑冻结壁的形成过程,采用随机介质理论,建立隧道水平冻结期地表冻胀的预测方法。将该预测方法应用于实际工程案例中,通过与现场实测结果的对比分析,验证预测方法的实用性和可靠性。
[Abstract]:The frost heave phenomenon in the stratum during the tunnel artificial freezing construction period will have a bad effect on the surrounding environment of the project. Reasonable surface frost heave prediction method is of great guiding significance to the tunnel freezing design and construction, and can reduce the cost and risk of the application of the freezing method. Therefore, it is proposed that during the horizontal freezing period of the tunnel, the surface frost heave displacement is caused by the superimposed frost heaving effect of several independent frozen soil columns before the frozen wall intersecting, and the surface frost heave displacement is caused by the frost heave effect of the whole frozen wall after the freezing wall intersection. It is pointed out that the temperature field before freezing wall intersection can be approximately solved by single tube freezing theory, and the temperature field after freezing wall intersection can be solved by plate freezing theory. On this basis, based on the single tube freezing theory, the flat plate freezing theory and the calculation formula of soil frost heaving rate, considering the formation process of freezing wall, a prediction method of surface frost heave in horizontal freezing period of tunnel is established by using random medium theory. The prediction method is applied to practical engineering cases, and the practicability and reliability of the prediction method are verified by comparing with the field measured results.
【作者单位】: 安徽理工大学土木建筑学院;中南大学土木工程学院;
【基金】:国家重点基础研究发展计划(973计划)项目(2011CB013802) 国家自然科学基金资助项目(51208004) 安徽省自然科学基金资助项目(1208085QE87)~~
【分类号】:U455.49

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号:2180626

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