文档介绍：一‘地层改良冻结法”,即在冻结之前先对设计冻结区域土体用水泥进行改良,摘要人工地层冻结法以其广泛的使用范围,形成的冻土帷幕强度高、抗渗性好,且对环境影响小等优点越来越广泛地应用于城市地下空间的开发和利用。冻结法施工中土体的冻胀和融沉是两个一直困扰着工程技术人员的问题,目前工程中常采用的处理办法大都基于“被动控制”的思想,且处理效果不是很理想。而城市浅表地层中往往密布着管道、电缆、光缆等基础设施,这就要求施工必须对地层位移进行严格控制,对冻胀和融沉控制方法的研究就显得尤为迫切,并具有重要的现实意义。本文依据“主动控制”理念,借鉴水泥土的理论和实践成果,提出利用水泥抑制冻结过程中土体内的水分迁移,从而控制冻胀和融沉的设想。然后通过试验和数值模拟对这一设想进行验证,在此基础上提出控制冻胀和融沉的新方法然后再进行冻结。本文主要工作和取得的研究成果有:陨虾K淼拦こ讨谐S龅降恼承酝立土和砂性土⑦猎赐两辛巳工冻土试验,研究这两层土的人工冻土性能,重点是冻胀和融沉性能,获得了一些具有工程应用价值的试验数据:谡承酝立土和砂性土⑦林胁羧氩煌康乃嘀厮芪8牧纪粒诤温保湿条件下养护天,然后进行常规土工试验和人工冻土试验,试验取得了较为理想的结果,获得了改良土人工冻土性能的相关试验数据。通过对不同水泥掺量的改良土试验数据对比分析,得出了改良土的物理性质及人工冻土性能随水泥掺入量的变化规律;ü愿牧纪炼痴褪匝槭莘治觯玫搅苏承酝立和砂性土⑦牧纪的冻胀率和水泥掺入量之间的关系曲线,每条曲线上均有两个临界点。⑤牧土曲线上两个临界点对应的水泥含量分别为ズ蚻ィ改良土对应的水泥含量也为ズァ5彼嗖袅吭诹礁隽俳绲阒涫保孀潘嗖袅康脑龃螅冻胀率迅速减小;当水泥掺量在两个临界点以外时,随着水泥掺量的增大,冻胀率几乎无变化;ü愿牧纪寥诔潦匝槭莘治觯玫搅苏承酝立和砂性土⑦牧纪
的融沉率和水泥掺入量之间的关系曲线,每条曲线上也有两个临界点,且临界点位置和融沉率与水泥掺量之间的关系和冻胀率随水泥掺量变化规律相同;酆戏治鍪匝槭荩贸隽怂喔牧纪烈种迫斯ざ惩炼痴秃腿诔恋幕是水泥土的固化作用改变了土体的结构,使得土体变得更加密实,强度得以提高,土体内的孔隙减少或变小,渗透性降低,导热性能增强,有效抑制了冻结过程中的水分迁移,进而减少了冻胀量,也减少了冻土内分凝冰的形成及对土哉承酝寥廊斯ざ辰峁探蟹治觯诖嘶∩辖⒘说ハ蚨辰岬乃耦合模型,利用数值方法对模型进行求解,编制了相应的求解程序,并用实例眉扑愠绦蚨钥7攀较低澈头獗帐较低沉街侄辰崽跫略赐炼痴过程、不同水泥掺入量的水泥改良土冻结过程以及模拟实际情况的冻结过程进关键词:水泥改良土,地层改良冻结法,人工冻结,冻胀,融沉,数值模拟体结构的破坏,在解冻时便可以有效抑制融沉量;验证了模型的正确性;行了计算,说明了开放式系统更加符合实际工程中的冻结条件,验证了改良土抑制水分迁移的设想和控制冻胀融沉的机理,论证了“地层改良冻结法”的理论实用性和可行性。捅要Ⅱ
,..舡甌.,⑤⑦”,,,.,.琲琧琹,.甌,“.琺’,.‘..
,..甌甌⑤瑃⑦瑆籱.,,ィ琣ィ甒甇瑃,.琩舝,.瓵“’.簉琣瑃發甌瓵’琽
学位论文作者签名:剥端锑加可年辉同济大学学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师指导下,进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本学位论文的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。
学位论文作者签名:翊编智泐汐年歹月矽日学位论文版权使用授权书本人完全了解同济大学关于收集、保存、使用学位论文的规定,同意如下各项内容:按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本;学校有权保存学位论文的印刷本和电子版,并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文;学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务;学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版;在不以赢利为目的的前提下,学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。
第滦髀冻结法在城市建设方面的应用始于上个世纪年代初的北京地铁建设工型浚冻结法施工概述增强其强度和稳定性,隔绝地下水和地下工程的联系,以便在冻结壁的保护下进行井筒或地下工程掘砌施工的特殊施工技术。其实质是利用人工制冷临时改冻结法起源于天然冻结,由于人工制冷技术的发展和应用,产生了工程冻础施工中,首次使用了人工冻结技术加固土壤,从此揭开了人工冻结法在工程功地开凿了深达百米的竖井筒,并获得了冻结法开凿的专利【,至年,人冻结法在许多国家的煤矿、隧道、地铁和建筑基础等领域得到不断应用和发展。人工冻结法在土木工程建设领域的应用范围和规模也日益扩