局部保温条件下单管冻结温度场的研究

分析了单管冻结温度场的传热机理，研究了几种单管冻结温度场的模型，探讨了其有关计算方法，推导了单管局部保温下与温度有关的准则关系式，对温度场的数值计算有一定的指导作用。     

多排管局部冻结冻土壁温度场特性

上海地铁一区间隧道因施工联络通道发生工程事故导致隧道坍塌,修复工程中部分采用四排局部垂直冻结形成冻土墙,用于抵挡水土压力和嵌固完好隧道。针对冻结深度深以及冻结土层为扰动的粉质黏土、砂质粉土并承受较高承压水头这些特点,工程中对冻结壁温度场发展进行实时监测。从冻结深度、厚度方向上分析多排局部冻结排内和排外温度发展特征,并分析计算出积极冻结期排内冻土壁交圈时间、发展速度。鉴于目前计算冻土帷幕厚度公式并不适用于计算多排管冻结,引入双排管计算公式,并利用作图法推导出平均温度计算公式。利用这2个公式,分析多排局部冻结冻土壁特征,计算出积极冻结期结束时冻土壁厚度和平均温度,以及整个冻结期排外冻土壁单侧发展厚度和发展速度。     

顾桥煤矿东回风井冻结温度场分析

以顾桥东区进风井冻结钻孔偏斜数据及相关现场原数据为工程背景,通过数值计算对冻结温度场实际发展情况进行分析预测,对不同时期井筒穿过的各个层位冻结温度场进行研究,研究结果将为冻结方案的进一步完善提供服务,为井筒的施工提供了科学的指导作用。     

深基坑排桩冻结温度场的数值模拟

为了研究基坑冻结排桩温度场的分布规律,基于传热学理论建立了基坑周围土体的热扩散数学模型,结合边界条件采用MATLAB对其进行了数值求解,获得了其温度场分布。研究结果表明:冻结墙的形成始于中间的冻结孔,而后冻结向两侧冻结孔周围扩展。在冻结孔间土体冻结圈形成的过程中,已冻结墙体周围的温度变化不大。当冻结孔之间的土体冻结完毕,冻土墙初步形成以后,低温开始向冻土墙的两侧蔓延,表现为冻土墙的厚度增加。在基坑的转角处的外侧冻结厚度最小,最大冻结厚度位于冻结墙的中部,而最大负温区出现在冻结墙转角的内侧。     

冻结管温度场解析解与数值模拟对比分析

人工冻结土层施工方法是保证地下工程施工安全性和稳定性的重要技术,结合冻结法施工中冻结管采用单排直线型布置方式下温度场的变化情况,通过理论计算方式推导了稳态导热条件下,考虑和不考虑土层冻结温度两种情况下的温度场解析解,再通过ANSYS数值模拟分析,将温度场模拟结果与解析解进行对比分析,从而得出理论计算方式在不同情况下运用的合理性和适用性。     

某矿北风井冻结温度场实测与模拟分析

本文使用ANSYS模拟了任楼煤矿北风井的冻结温度场,并结合现场实测结果进行了对比研究。选取了该井-200 m黏土层进行模拟,并根据其结果绘制了温度曲线,与实测温度曲线进行了比较分析,得出温度变化速率的结果。为今后冻结方案的设计、优化以及冻结施工提出了一些意见。     

冻结孔偏斜下冻结壁温度场的形成特征与分析

冻结法工程中的造孔总存在一定的偏斜,以工程实际参数为基础,考虑了土层中水的相态变化和冻结温度随冻结时间变化等因素,利用大型有限元软件,对冻结孔随机偏斜和无偏斜条件下冻结壁的形成及其温度场特征进行详细地分析,得出了冻结管偏斜下,冻结孔交圈时间、冻结壁厚度、冻结壁平均温度等主要技术参数,提出了偏斜条件下冻结壁平均温度的计算公式,对深井冻结设计和多排冻结管温度场的研究有重要的参考价值。     

水平冻结法施工温度场数值模拟与分析

结合上海地铁试验段旁通道冻结法施工,应用有限元方法对隧道水平冻结过程瞬态温度场进行了数值模拟,和现场实测十分接近,数值模拟的系统分析可为水平冻结的旁通道设计与施工提供科学依据。     

绝热温升影响的冻结井壁温度场变化规律

为研究绝热温升对冻结井壁温度场的影响,根据井壁温度实测数据,采用ANSYS有限元分析软件对冻结壁大体积混凝土的温度场分布规律进行了数值分析,建立了考虑绝热温升影响的井壁温度场分布模型。实测与模拟结果表明:井壁浇筑后初期由于水化的热影响,井壁温度迅速升高,双曲线模型计算结果与实测值吻合程度较好。研究结果为预测冻结井壁温度场的变化规律提供了参考依据。     

某矿井冻结温度场实测与数值模拟分析

某矿井副井采用的主孔差异结合辅助孔的冻结方式,实测和数值模拟了-45m处中粒砂岩在冻结初期温度场,数值模拟了地层-362m和-502m处中粒砂岩冻结温度场。对比发现,主孔结合辅助孔的冻结方式可以实现"早开挖、快掘砌"的目标;冻结锋面在不同方向发展速率差异较大;单圈管冻结时,可以通过增加冻结管密度来降低冻结壁温度,提高冻结壁厚度和强度。     

外壁恒温条件下单排冻结管温度场数值模拟

采用数值计算的方法对单排冻结管冻土壁温度场进行分析,研究界面的温度分布规律以建立冻土壁厚度、平均温度与岩土体的导热系数、岩土体的比热和含水量、岩土体的结冰温度和原始温度、盐水温度、冻结管外直径、间距及冻结时间等因素间的关系,为冻土壁设计和冻结施工提供参考。     

人工冻土解冻温度场数值分析

以某车站盾构到达人工水平冻结加固工程为背景,利用大型有限元软件建立自然解冻数值模型进行模拟分析,并将现场监测数据与数值模拟结果进行对比分析。研究表明:水平冻土帷幕在停止冻结后60 d可以完成自然解冻过程;冻土的自然解冻速率随解冻时间的延长而减慢;影响盾构达到人工水平冻土帷幕自然解冻的主要因素为隧道空气散热及未冻土的热传导。     

直埋保温管保温厚度的计算与分析

通过对现用聚氨聚泡沫直埋保温管保温厚度的分析，提出只有合理确定保温层厚度，才能提高综合经济效益。推荐采用经济保温层厚度计算法，从合理确定保温管散热损失费和保温工程投资两方面，推导出最佳保温层的厚度计算公式。对该方法和计算结果对比分析后，建议在太原市集中供热工程中应广泛采用保温厚度计算方法。     

水泥改良土地层联络通道冻结温度场分析

地铁工程联络通道施工中,人工冻结加固土层的温度场研究目前大部分还是集中在天然土层方面,对水泥改良土地层中冻结温度场的发展与特性研究较少。文章系统研究水泥改良对联络通道地层冻结温度场的影响,建立联络通道冻结开挖三维数值模型,考虑导热系数、比热容、相变潜热等影响因素,综合实测数据以及试验,对天然土层以及水泥改良土层中冻结温度场的发展和分布规律进行分析,研究结果表明:相比于天然淤泥质土地层,水泥改良土冻结温度场发展速度更快,但冻结效应稍差,积极冻结期的前33d,冻结温度场发展较为迅速,相邻冻结锋面相交后,温度场发展速度开始下降。水泥改良后,土层冻结温度场的发展对导热系数的变化最为敏感,比热容的变化次之,相变潜热变化的影响十分微小。研究成果表明:人工冻结配合水泥改良对淤泥质土地层具有显著的加固效果。     

直埋式预制高温保温管道的热补偿和设计

：简要概述了国内外直埋式预制高温保温管道热补偿的方式及曾发生的问题,指出管道自然补偿时应特别注意弯头最危险区的应力和位移,采用整管热（冷）煨、减少焊口、并适当增加壁厚、消除内应力和合理的保温结构设计,可获良好效果;采用补偿器时,应留有充分裕量,保证管道点的应力循环７０００次及密封性Ａ级,主管道设计压力不低于４ＭＰａ,寿命可在１５年以上     

用保角变换法计算供热管道温度场的研究

运用保角变换法将复杂的几何区域变换为比较简单的区域，从而推导出供热管道周围的温度场分布解析函数式。所得结果以及研究方法同样适用于求解供热工程中其他形式管件周围的温度场。     

用等效热传导方程计算混凝土水管冷却温度场

针对混凝土温度场的复杂和不稳定性，从影响水管冷却效果的因素出发，推导了混凝土水管冷却的等效传导方程，分析了不稳定温度场的计算原理，并进行了举例计算，从而使温度场的计算得到简化。