郑州地铁3号线联络通道冻结施工的水热力耦合分析

李亚利 [1], 田亚护 [1],
[1] 北京交通大学
Published in 2019

随着城市地铁规模的不断发展,冻结法在地铁联络通道施工中得到了广泛应用。为了得到郑州地铁3号线联络通道冻结壁厚度达到2m时的合理的冷媒温度和冻结时间,了解开挖隧道对地层稳定性的影响。首先基于非饱和土渗流理论和能量守恒原理,考虑冰水相变对温度场的影响,建立了非饱和土水热耦合控制方程;然后基于热力学和热弹性力学理论,建立考虑相变过程的热力耦合控制方程;最后采用COMSOL有限元中的PED模块和固体力学模块实现温度场、水分场和位移场的三场耦合。分别设置冷媒温度为-20℃、-25℃、-30℃和-35℃,分析冻结过程中地层温度场的分布及发展规律,研究人工冻结过程中冻胀量的变化规律。论文的成果可供同类工程参考。 关键字:人工冻结;冷媒温度;水热力耦合;冻胀量

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