复杂环境下浅埋暗挖隧道穿越薄富含水层冻结温度场研究  

Study of thermal field of soil freezing in shallow covered tunnel with subsurface excavation passing through ground with thin aquifer under complex conduction

作　　者：袁云辉[1] 杨平[1] 江天堑 

机构地区：[1]南京林业大学土木工程学院,南京210037 [2]中铁隧道集团公司二处,北京102200

出　　处：《岩土力学》2010年第S1期388-393,共6页Rock and Soil Mechanics

基　　金：江苏省六大人才高峰项目资助(No.2004-建11);江苏省普通高校研究生科研创新计划(No.CX09S_015Z)

摘　　要：提出了南京地铁2号线新街口-上海路隧道穿越薄富含水层冻结法止水加固方案,利用ADINA有限元软件对该浅埋暗挖隧道涌水段建立冻结温度场数值模型,分析了冻结管间距、冻结盐水温度、冻结管直径对冻结壁发展速率、冻结壁厚度、平均温度的影响,以此为基础对冻结参数开展优化设计,并获得成功应用。研究结果表明:利用人工冻结技术能够有效解决这一特殊岩土工程难题。为了在支护段获得有效地止水冻土帷幕,冻结管间距应小于等于1m;冻结工程中采取-30℃的盐水温度既能满足需冷量,又能符合经济性要求;采取大直径的冻结管对增加冻土墙厚度与降低冻土壁平均温度的影响并不显著。提出了南京地铁2号线新街口-上海路隧道穿越薄富含水层冻结法止水加固方案,利用ADINA有限元软件对该浅埋暗挖隧道涌水段建立冻结温度场数值模型,分析了冻结管间距、冻结盐水温度、冻结管直径对冻结壁发展速率、冻结壁厚度、平均温度的影响,以此为基础对冻结参数开展优化设计,并获得成功应用。研究结果表明:利用人工冻结技术能够有效解决这一特殊岩土工程难题。为了在支护段获得有效地止水冻土帷幕,冻结管间距应小于等于1m;冻结工程中采取-30℃的盐水温度既能满足需冷量,又能符合经济性要求;采取大直径的冻结管对增加冻土墙厚度与降低冻土壁平均温度的影响并不显著。

关 键 词：隧道内人工冻结 浅埋暗挖 薄含水层 温度场 数值模拟 

分 类 号：P634.1[天文地球—地质矿产勘探] TU45[天文地球—地质学]