地铁隧道联络通道三维冻结温度场和地层冻胀特征数值分析

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1、分类号：单位代码：安焱这工犬學论文题目：地铁隧道联络通道三维冻结温度场和地层冻胀特征数值分析作者姓名：黄以春专业名称：土木工程导师姓名：蔡海兵副教授完成时间：二—五年六月中图分类号：论文编号：学科分类号：密级：公幵安徽理工大学硕士学位论文地铁隧道联络通道三维冻结温度场和地层冻胀特征数值分析作者姓名：黄以春专业名称：土太工程研宄方向：桥梁与隧道工程导师姓名蔡海兵副教授导师单位：安徽理工大学答辩委员会主席：泰勇教授级高工论文答辩日期：年月日安徽理工大学研宄生处年月曰ADissertationinStructuralEngineeringStud

2、yOnTheoryandTestofTunnelConstructionbyArtificialHorizontalFreezingMethodCandidate:HuangYichunSupervisor:CaiHaibingDepartmentofCivilEngineeringAnHuiUniversityofScienceandTechnologyNo.168，独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成

3、果，也不包含为获得安徽理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均巳在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：曰期：年彡月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解安徽理工大学有倮留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于安徽理工大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权安徽理工大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以釆用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密

4、的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名：签字曰期：年月“曰导师签名签字曰期：年月々日摘要摘要自人工冻结辅助施工法在土木工程中开始应用以来，土体的冻胀位移与温度场分布问题一直是冻结工程中最为关键的问题。土体冻胀直接关系到实际工程的安全和成败，而温度场的研宄结果则为冻结工程的设计与应用提供了最为重要的基础。本文以上海某地铁險道为背景，对该工程的联络通墳进行人工冻结辅助施工法设计，并简单叙述其施工方法与工艺；采用有限元软件对此工程冻结时的土体温度场进行三维数值模拟，得出土体冻结时的温度场的分布规律与数值大小；利用顺序耦合对土体位移场进行

5、三维数值模拟，得出土体位移场的分布情况；最后利用现场测得的数据与数值模拟结果进行对比，评价模拟效果。结果表明实际情况与模拟相符合，验证了该方法的可行性。通过对冻结方案及土体冻胀位移场、温度场的分析研究，为今后同类工程的设计与施工提供了依据，具有现实指导意义。图表参关键词：人工冻结法；方案设计；数值模拟；三维温度场；三维位移场中图分类号：安徽理工大学硕士学位论文目录目录绪论人工冻结法概述研究目的和意义国内外研宄现状冻结法在地铁隊道工程的应用现状地铁隧道冻结温度场的研究现状地铁險道冻胀位移场的研宄现状现存主要问题研宄内容及方法研究意义主要内容与

6、方法技术路线工程概况及冻结方案设计工程概《联络通道冻方案设计积极冻结期地层三维冻结温度场数值分析温度场数学模型中热传导数值计算数值计算结果及分析简介数值计算模型材料参数初始及边界条件计算结果及分析小结积极冻结期地层三维冻胀位移场数值分析冻胀机理三维冻胀位场移数值分析安徽理工大学硕士学位论文温度一位移耦合计算结果及分析冻结施工及温度场、冻胀位移场的现场监测分析联络通道冻结施工工程监测实测数据与模拟结果对比温度场结果对比位移场结果对比结论与展望主要结论今后工作方向参考想致谢作者简介及读研期间主要科研成果目录⋯安徽理工大学硕士学位论文1绪论绪论人

7、工冻结法概述未来中国的人口将继续增加，这就要求中国城市化的步伐应当加快，城市的规模亦要加大。许多城市都不同程度地存在住房紧张、交通拥挤等一系列问题，严重影响了人民的生活质量及社会经济的持续发展。城市人口的迅速增加与市内各种资源的短缺成为目前中国城市发展的一个主要矛盾。为坚持可持续发展战略，实现“城市，让生活更美好”这一美好愿望，除了向高空发展，人们还把目光投向地下空间资源的开发和利用。向地下要土地、拓空间已成为今后城市发展的必然趋势。作为城市建设的一个重要组成部分，城市交通系统必须获得足够的发展以满足其正常运行。地铁是指在经济发达城市内的地

8、下修建浅埋險道，以电动快速列车在城市内运送人员的公共交通系统。城市地铁作为一种现代交通方式，其占用城市土地资源少，基本不破坏地面环境且不干扰地上交通，具有方便、安全、快捷的特点。