间歇冻结抑制人工冻土冻胀机理分析

阐述了用间歇冻结法控制人工冻土冻胀的机理,通过对冻结细粒土的数值分析,指出与连续冻结相比,间歇冻结在冻结锋面推进速度、冻结区温度、平均冷率和未冻结区的温度梯度等方面有显著不同,这些差异的存在有利于抑制冻胀的产生和发展．结果表明,在一定的冻结温度和间歇冻结方式条件下,即使在冻结敏感土（如粉土）中也可控制冻胀．     

不同间歇冻结模式土体冻胀控制试验研究

选取冻胀敏感性粉质粘土,进行了连续冻结、全间歇冻结、后间歇冻结模式下的冻胀试验,得出了土体冻胀量、冻结锋面、温度梯度的变化规律及冻结模式与冻胀控制之间的关系.结果表明:与连续冻结模式相比,全间歇冻结、后间歇冻结模式下的冻胀量分别减少了14.4%、43.6%.不同变温起始时间对冻土冻胀控制效果不同,后间歇冻结模式能够更加有效地控制冻胀量的发展.后间歇冻结模式下,土体内已冻区的温度梯度小,是造成后间歇冻结模式下土体冻胀量小于全间歇冻结模式下土体冻胀量的主要原因,可以考虑通过减小冻胀量快速增长阶段曲线的斜率更有效地进行冻胀控制.     

人工冻结土体冻胀规律分析

在介绍人工冻结土体冻胀特性及阐述冻胀机理的基础上,分析了影响土体冻胀的诸多因素,以便更好的在市政工程中建设地下仓库、地铁硐室以及进行深基坑支护等。     

不同人工冻结方向条件下土的冻胀试验研究

为了解决人工冻结施工中的冻胀问题,从工程实际出发,进行不同人工冻结方向以及不同冻结温度模式(恒温和正弦变温)的冻胀试验研究,并对试样的温度场、冻胀量、含水率及干密度等进行对比分析.试验结果表明:在相同试验条件下,正弦变温冻结试样的冻胀量值最小,自下而上恒温冻结试样的冻胀量最大;自上而下恒温冻结、正弦变温冻结和自下而上恒温冻结试样的含水率和干密度变化趋势相同,可知在相同试验条件下,冷端输出的冷能一定时,人工冻结试样内部水分迁移规律将相同.     

人工冻土冻胀及其抑制研究述评

人工冻结法施工技术是岩土工程尤其是特殊地质和工程条件下地下工程施工的重要方法之一,但冻胀现象制约了该方法的推广应用。从人工冻土冻胀的影响因素、物理模拟概况、数值模拟现状及冻胀抑制等方面总结归纳了国内外在冻胀及其抑制上的研究成果。     

人工冻结过程中温度场的试验研究

为了研究人工冻结过程中温度场的变化规律，利用自行研制的人工冻结冻胀融沉模型试验装置，对徐州地区常见的粘土进行了12次大规模的冻融试验，分别模拟了封闭系统和开敞系统下人工冻土中温度场的变化情况，并与现场实测数据进行了分析比较，提出了在冻土体和受冻结影响的土体中的温度与距离分别近似成线性，已冻土体中的温度梯度比未受冻结影响土体中的大等几点结论．     

冻结法施工中的冻土特性试验研究

为获得冻结法施工中土体冻胀融沉特性规律,以某地下联络通道工程为原型,根据相似理论,进行了水平冻结模型试验。结果表明,冻胀融沉过程中,土体温度先迅速降低后升高,维持在0℃一段时间后,继续缓慢升高至室温;土压力值先增加后减小,其中,竖向土压力值随深度的增加而增大,相同埋深下,距冻结管越近,水平土压力值越大;土体融化固结沉降值明显大于冻胀位移值,土体竖向位移较水平位移变化显著。积极冻结期内土体温度降低速率变慢,且埋深越大、距冻结孔越近,土体温度降低越快、降幅越大;无侧限土体压力值先增加后减小,侧限土体压力值则逐渐增大,全封闭土压力值变化率更显著。     

人工冻结法施工的冻土壁温度场数学模型

人工冻结法施工技术是软土地区深基坑开挖的一种经济可靠的方法,为了更好地推广应用这一技术,文中介绍了人工冻结法施工技术,并通过对冻结法施工过程中不同时期的热学分析,给出了各个时期的温度场数学模型     

季节性冻土的冻胀试验系统及应用

介绍了季节性冻土的冻胀试验系统的组成及冻土的冻胀参数的测量方法,并利用该系统对某冻胀性试验土样的冻胀参数进行一个自然冻融周期的观测,得到土温、气温、冻融深度、冻胀力、冻胀位移等数据的变化曲线,通过分析试验数据得出土的冻胀参数变化规律。     

季节性冻土的冻胀试验系统及应用

介绍了季节性冻土的冻胀试验系统的组成及冻土的冻胀参数的测量方法,并利用该系统对某冻胀性试验土样的冻胀参数进行一个自然冻融周期的观测,得到十温、气温、冻融深度、冻胀力、冻胀位移等数据的变化曲线,通过分析试验数据得出土的冻胀参数变化规律.     

基于水动力学模型冻土冻胀数值模拟的改进

基于水动力学冻胀模型。对变化的边界条件下土体的冻胀量进行了大量计算．结果表明；由于水动力模型的控制方程中耦合源项在计算迭代步之内总是被不合理地估算，易于产生数值振荡以致整个计算难以收敛；利用土壤冻结特性曲线及计算出的负温和未冻水含量之间的特定关系，可以明确判断出迭代步计算所得耦合源项变化是偏大或偏小．据此，本文提出在迭代步内直接对含冰量变化进行合理修正的改进算法，并编制了基于有限体积法的自调节时间步长计算程序．该算法能够加速收敛、消除数值振荡，且与实测结果相当吻合，适用于复杂多变边界条件下土体的冻胀计算．     

人工冻结土体冻胀融沉的模型试验

在分析人工冻结土体与自然冻结土体的冻结差异、比较国内外土体冻融模型试验装置的基础上,介绍了所研制的人工冻结土体冻胀融沉模型试验装置及其应用情况．并利用该试验装置对徐州地区常见的粘土进行了冻结试验,检验了该试验装置的可靠性和实用性;得出了人工冻结土体在冻融过程中土体在垂直方向上的冻胀远小于它在该方向上的融沉等几点结论     

隧道联络通道冻结位移场模型试验研究

上海市大连路越江隧道的联络通道是一个处在黄浦江底的长联络通道．通过基于相似理论的模拟试验，对此联络通道冻结的冻胀和融沉进行了研究，得到了有荷载情况下土的竖向冻胀和受模拟隧道衬砌约束下的水平冻胀的变化规律，为解决该工程中的冻胀融沉问题提供了保障，同时也对类似工程的施工起到了指导作用．实践表明，运用模拟试验解决大型复杂的地下工程中的施工问题是相当有效的。     

土体冻胀试验系统的研制与应用

为了研究土体在不同环境下的冻胀特性,自主设计研制了土体冻胀试验系统.该系统模拟自然条件下路基土的工作状态,从温度荷载的加载方式、上覆荷载的加载方式、水分补给方式、侧向约束条件等方面严格控制试验环境.基于温度控制盘、滑动绝热装置的创新设计,在实验室内实现了对路基土冻胀过程的真实模拟,并实现了冻结过程中温度分布、上覆压力和冻胀变形的实时监测.最后,通过饱和粉质黏土冻胀试验的测试结果,验证了该系统的可靠性和有效性,明确了土体冻结过程中的温度分布特征和冻胀变形规律.     

双线冻结隧道下穿车站冻胀特性模型试验与工程实测

为保证双线隧道冻结下穿施工中上部结构安全,需对冻结下穿过程中的冻胀规律进行深入研究以得出最优施工方案。基于上海地铁18号线双线隧道冻结下穿地铁10号线国权路车站工程,开展模型试验和工程实测,研究了上覆车站底板在全长冻结和分段冻结两种模式下的冻胀规律。结果表明：分段冻结模式对上覆结构产生的最大抬升量为20.5 mm,其出现在第二条隧道冻结期间,小于全长冻结模式产生的最大抬升量30 mm。车站底板在分段冻结模式下产生整体抬升,第二条冻结隧道在积极冻结期间的抬升速度为0.12 mm/d,大于第一条隧道冻结时的抬升速度0.08 mm/d。实际工程中采用取土卸压等方法降低冻胀量,得出车站底板最大抬升量为25.41 mm。试验得出的车站底板抬升规律与施工数据呈现较好的一致性,有效的指导了工程施工。     

水平冻结加固冻胀融沉模拟试验

为填补当今学界在冻胀防治技术的应用研究方面的空白,文章结合上海地铁建设工程实际,采用模拟试验的方法,分析研究了预留管拔除法和热盐水循环法抑制冻胀的机理以及抑制冻胀的实际效果和相关的影响因素,为上海软土冻结加固冻胀融沉的防治提供了理论依据和有关的参考数据.