基坑越冬水热耦合及防护技术机理研究

基坑工程的冻害问题是一个复杂的过程，主要原因在于在冻融过程中，岩土中的热量传输，水分迁移与水冰相变，互相影响和互相作用，基坑的温度场、水分场是动态变化的，两者之间的耦合作用是导致工程问题的直接原因。在原有热平衡原理的Ｈａｒｌａｒ模型基础上，考虑水冰相变和水分迁移的影响，建立了更符合实际更全面的寒区水热耦合模型，对基坑温度场和水分场的变化趋势做出了分析，分析表明在冻结期内，随着冻结时间的不断增大，土体内温度变化范围增大，并且随着冻结时长的增加，土体的冻结深度增加，土体内温度低区域含水率降低，含冰量增加。针对基坑越冬防护的关键问题，分析了两种不同的保温措施，分别为在基坑表面敷设保温隔热层及增设止水帷幕，通过水热耦合结果分析表明，两种措施均可以较好减轻基坑越冬时期发生的冻胀。