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更新時間：2025.06.07
人工水平凍結法施工隧道凍脹與融沉效應模型試驗研究

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人工凍結工法作為土木工程特殊施工技術,在富含水軟弱地層工程施工中有著顯著的優(yōu)點,但是此工法對地下管線、地面建筑物以及對凍結壁穩(wěn)定性和可靠性的影響不容忽視。本文以廣州地鐵3號線某隧道水平凍結施工工程為原型,根據(jù)相似準則,建立集溫度場、濕度場和力學場于一體的大型物理試驗模型。通過模擬開挖過程,研究人工水平凍結法施工凍結壁形成規(guī)律、凍脹與融沉效應問題。模擬試驗數(shù)據(jù)分析表明,水平凍結法施工可在隧道周圍快速形成閉環(huán)凍結壁,有效保證一次支護前隧道圍巖的穩(wěn)定性;在施工中宜采用快速凍結或間歇凍結,有效控制積極凍結時間和凍結壁厚度,減少因水分遷移造成的凍脹位移量;淺埋暗挖隧道引起了明顯的地表下沉位移;解凍過程中地表融沉位移較大,對環(huán)境影響較大。

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人工凍結工法作為土木工程特殊施工技術,在富含水軟弱地層工程施工中有著顯著的優(yōu)點,但是此工法對地下管線、地面建筑物以及對凍結壁穩(wěn)定性和可靠性的影響不容忽視。本文以廣州地鐵3號線某隧道水平凍結施工工程為原型,根據(jù)相似準則,建立集溫度場、濕度場和力學場于一體的大型物理試驗模型。通過模擬開挖過程,研究人工水平凍結法施工凍結壁形成規(guī)律、凍脹與融沉效應問題。模擬試驗數(shù)據(jù)分析表明,水平凍結法施工可在隧道周圍快速形成閉環(huán)凍結壁,有效保證一次支護前隧道圍巖的穩(wěn)定性;在施工中宜采用快速凍結或間歇凍結,有效控制積極凍結時間和凍結壁厚度,減少因水分遷移造成的凍脹位移量;淺埋暗挖隧道引起了明顯的地表下沉位移;解凍過程中地表融沉位移較大,對環(huán)境影響較大。

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