冷冻管直径对冻土冻结影响规律的试验研究.pdf

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1、第42卷第8期探矿工程(岩土钻掘工程)Vo1．42No．82015年8月ExplorationEngineering(Rock＆SoilDrillingandTunneling)Aug．2015：75—79冷冻管直径对冻土冻结影响规律的试验研究戚波，赵大军，潘殿琦，袁鹏(1．吉林大学建设工程学院，吉林长春130021；2．长春工程学院，吉林长春130021)摘要：近年来冻结施工方法越来越多地使用在城市土木工程施工中，但由于受冻土冻结理论基础的缺失和研究方法的局限，长时间以来人们对冻结法的设计始终没有找到较为理想的方案，参数变量选取遇到很大困难，同时在施工阶段没有较为标准统一的技术规范参照，使得

2、该工法的实际应用往往出现工程量浪费、施工混乱和工程质量无保障等情况，而其中冷冻管直径是主要影响参数。通过同轴管土体冻结试验的研究，采用不同直径的冷冻管进行冻结试验，利用Fluent模型分析冻结过程的温度场分布规律，确定了最优冷冻管管径的选择方法，为冻结法的设计及施工提供依据。关键词：冻土温度；冷冻管直径；影响规律；试验研究；数值模拟中图分类号：TU753．7文献标识码：A文章编号：1672—7428(2015)08—0075—05ExperimentalStudyontheInfluenceLawbetweenFrozenSoilandFreezingTubeDiameter／QlBoZHAO

3、Da一n，PANDian—qi，YUANPeng(1．ConstructionEngineeringCollegeofJilinUniversity，ChangchunJilin130021，Chi—na；2．ChangchunInstituteofTechnology，ChangchunJilin130021，China)Abstract：Inrecentyears，freezingconstructionmethodhasbeenincreasinglyusedinurbancivilengineeringconstruction；however，duetotheinsuficientth

4、eoreticalbasisonpermafrostfreezingandthelimitationofresearchmethods，theidealschemeforfreezingmethoddesignhasnotbeenfoundforalongperiodoftime，greatdificultieswereencounteredinpa—rametersvariableselection．Andtherewerenorelativelyunifiedtechnicalstandardasreferenceintheconstruction，whichcauseslargeengi

5、neeringquantitywasteandconstructionchaoswithnoqualityassuranceforthisconstructionmethod．Freezingtubediameteristhemaininfluencingparameter．Throughtheresearchonthesoilfreezingtestsincoaxialtubesofdifferenttubegdiameter，thedistributionlawoftemperaturefieldinthefreezingprocesswasanalyzedbyusingFluentmod

6、—el，theselectionmethodforoptimalfreezingtubediameterisfin~nydeterminedwhichprovidesthebasisforthedesignand，constructionofthefreezingmethod．Keywords：permafrosttemperature；diameteroffreezingtube；influencelaw；experimentalstudy；numericalsimulation人工冻结法¨是利用冻土强度远大于融土这径与冻土冻结范围影响规律的研究，在含水率、冷冻一特性，进行地下工程施工的一种

7、方法。通过人工液负温及制冷机组泵量一定的情况下，以粉质粘土制冷技术，使地层中的水结冰，把天然岩土变成冻地层为例，采用不同直径的冷冻管进行试验，并采集土，增加其强度和稳定性，隔绝地下水与地下工程的土体冻结温度随冻结时间变化的试验数据，以大量联系，以便在冻结壁的保护下进行地下工程掘砌施的数据对冻土冻结范围进行计算分析，并结合Flu工。冻结法具有封水性、复原性、绕障性、强度高、适ent软件建立模型模拟，