文档介绍：南京林业大学
硕士学位论文
盾构出洞水平冻结加固杯型冻土壁温度场研究
姓名:夏江涛
申请学位级别:硕士
专业:道路与铁道工程
指导教师:杨平
20090601
摘要水平冻结加固工程在盾构出洞时,必须使盾构机外围及洞口范围内的冻结土体形成强度高、封闭性好的杯型冻结帷幕。而良好的杯型冻结帷幕与其温度场息息相关。故研究杯型冻土壁温度场对确保盾构机顺利出洞就显得尤为重要。由于冻结加固杯型冻土壁温度场的研究甚少,故该课题的研究越发显得迫切。本文依托于南京地铁二号线一期工程逸仙桥站盾构出洞水平冻结加固工程,通过现场实测、理论分析和数值模拟等手段对杯型冻土壁温度场进行研究。主要工作及研究成果如ü菹汕耪径芄钩龆此蕉辰峒庸坦こ痰南殖∈挡猓先娼沂玖硕嗳芑沸尾置冻土温度场的发展特征。实际工程中可利用这些特征,对设计施工进行优化。蕉辰岜投惩帘谖露瘸⊥耆且桓鋈侍狻1疚挠τ糜邢拊H砑嗀对逸仙桥站盾构出洞水平冻结加固工程温度场进行了三维数值模拟,通过与实测数据的对比分析,验证了本文的三维有限元方法的可靠性。该法为洞门开凿的时机提供了ü晕露瘸「饔跋觳问惺的D夥治觯贸龈鞑问盐水温度、冻结管直径冻结管间距及不同土层员投惩帘谖露瘸〉挠跋旃媛伞攵愿魑露瘸∮跋觳问挠跋旃媛桑岢隽耸导使こ讨懈鞑问淖罴讶≈捣段А丶蔧水平冻结杯型冻土壁温度场多圈管冻结实测数值模拟下:新的判别方法。盾构出洞
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致谢本文是在导师杨平教授的悉心指导下完成的。从论文的选题、研究路线、计算分析到论文的最后修改定稿,都凝聚着杨老师的心血和汗水。杨老师在学术上的严谨作风、积极创新的精神以及渊博的学识给我留下从杨老师这里学到的专业知识和为人处事的道理将铭记于心,指引着我今后的人生道路。在此论文完成之际,特向恩师杨平教授表示最衷心的感谢和最诚挚的祝福,祝恩师身体健康、工作川页利、家庭幸福感谢土木工程学院邵光辉老师、张婷老师等在学习上给予的帮助,在此向他们致以诚挚的谢意。并祝土木工程学院蒸蒸日上感谢司翔宇、杜平、沈亚、胡俊等师兄弟三年来对我学习、生活上的帮助,你们真挚的感想使我终身难忘诖俗D忝茄敖剑ぷ魉最后,我还要特别感谢我的亲人们,感谢他们在我攻读硕士研究生了深刻的印象,也为我以后的生活和工作树立了榜样。三年的硕士生涯,利,生活幸福期间给予我的关怀、理解和支持作者:夏江涛二零零九年六月
髀课题研究意义随着社会经济及科学技术的不断发展、人口的逐渐增长和土地使用压力日趋增加,开发地下空间已成为人类扩大生存范围的重要手段和发展趋势。城市地下空间的有效利用引发出一系列城市地下工程的蓬勃发展,如正在兴建或计划兴建中的矿山工程、深基础建筑及地下室、城市地铁和河底、海底及穿山隧道等工程,既有效利用了空间资源,同时也解决了空间立交问题。但在城市进行市政岩土工程及地下空间开发中,遇到许多传统岩土工程方法难于解决的问题,如地铁、隧道中一些不能用盾构法施工的小而形状不一的工程和湖底、河底近距离隧道工程及河岸近距离基坑工程等。同时地下施工对环境造成许多突出的影响,如地层产生不同方式与程度的位移,除此之外还可能造成地下水流失、地层稳定性降低、水污染及生态环境被破坏等不良后果。为此,必须寻求一种既安全有效又较为合理的新技术。在各种形式的地基处理方法中,人工冻结技术以其独特的优点脱颖而出,这种技术以前是矿井施工中常用的方法,后来将其用于软土地层隧道施工支护,或两隧道间的联络通道,高渗水、地下管网密集等复杂地段,该工法基本不受支护范围和支护深度的限制,能在极其复杂的工程地质和水文地质条件下形成冻土墙,具有严格的防水性和无污染性,并随着工程规模加大,经济上可与其他方法竞争⋯。和矿山建设冻结工程相比,城市地下工程面临着人