检索结果-内蒙古大学图书馆

森林工程 2024年第6期40卷 221-234页

作者：周杰胡俊刘冰海南大学土木建筑工程学院海口570228 海南大学海洋科技协同创新中心海口570228 中铁建城建交通发展有限公司江苏苏州215000

为得到渗流作用下管幕冻结法温度场的发展规律,结合三亚河口通道隧道冻结工程,基于达西定律与多孔介质传热理论,运用有限元软件建立水热耦合数值模型,采用更改模型渗流流速大小和建立测温路径的方法,围绕冻土帷幕的发展情况、交圈时间... 详细信息

为得到渗流作用下管幕冻结法温度场的发展规律,结合三亚河口通道隧道冻结工程,基于达西定律与多孔介质传热理论,运用有限元软件建立水热耦合数值模型,采用更改模型渗流流速大小和建立测温路径的方法,围绕冻土帷幕的发展情况、交圈时间、壁厚进行分析。结果表明,冻土帷幕随渗流的流向发展,下游侧土体开始冻结的时间早于上游侧土体,且最终温度低于上游侧土体;当流速约为2.87 m/d时,低渗流流速作用对整体冻土帷幕交圈的时间影响较小;随着渗流流速的增大,整体冻土帷幕交圈所需的时间明显增加,其区域的不均匀程度变大,厚度减小;当流速增大至约10.02 m/d时,冻土帷幕出现局部不交圈的情况。考虑到原冻结方案偏于保守,设计优化方案为将内圈冻结管总数由80根减少至56根,模拟分析后的平均冻土帷幕厚度约为4.28 m,相较于原方案减少了0.195 m,仍满足冻结设计要求。

关键词：渗流作用管幕冻结法有限元模拟水热耦合冻结方案优化

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管幕冻结法隧道计价体系构建

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公路交通科技（应用技术版） 2020年第8期16卷 234-236页

作者：史立梅李剑广东建设职业技术学院广东广州510440 广东省公路建设有限公司广东广州510620

港珠澳大桥拱北隧道采用的管幕冻结工法是世界首创的隧道暗挖施工工法,涉及多个专业领域的组合创新,技术复杂,施工难度极大。本文根据管幕冻结工法的主要施工工序,从定额的选用、工程定额的补充编制等多维度构建该工法的计价体系,为该... 详细信息

港珠澳大桥拱北隧道采用的管幕冻结工法是世界首创的隧道暗挖施工工法,涉及多个专业领域的组合创新,技术复杂,施工难度极大。本文根据管幕冻结工法的主要施工工序,从定额的选用、工程定额的补充编制等多维度构建该工法的计价体系,为该工法的费用计算、变更等提供了计价依据。

关键词：拱北隧道管幕冻结法补充定额计价体系

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管幕冻结法隧道补充定额研究与应用

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建筑经济 2020年第7期41卷 74-78页

作者：史立梅李剑广东建设职业技术学院广东广州510440 广东省公路建设有限公司广东广州510620

港珠澳大桥拱北隧道采用了世界首创的管幕冻结工法施工。由于缺少该工法的计价依据,按照补充定额编制要求和主要施工工序划分补充定额子目,在现场实测并提取定额原始数据的基础上编制管幕冻结工法的补充定额,并与类似工程的定额进行对... 详细信息

港珠澳大桥拱北隧道采用了世界首创的管幕冻结工法施工。由于缺少该工法的计价依据,按照补充定额编制要求和主要施工工序划分补充定额子目,在现场实测并提取定额原始数据的基础上编制管幕冻结工法的补充定额,并与类似工程的定额进行对比分析。结果表明补充定额的费用处于合理水平,可作为拱北隧道的计价依据。

关键词：隧道管幕冻结法补充定额计价依据

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拱北隧道管幕冻结法温度场数值计算

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煤田地质与勘探 2020年第3期48卷 160-168页

作者：龙伟荣传新段寅郭轲安徽理工大学土木建筑学院安徽淮南232001 淮南联合大学建筑与艺术学院安徽淮南232038

以港珠澳大桥珠海连接段拱北隧道为工程实例,研究管幕冻结法的温度场发展规律,基于二维多孔介质传热理论,采用有限元软件COMSOL对积极冻结期的实际工况进行数值计算,模拟结果通过现场实测验证,研究了温度场在异形冻结管开启前后的发展... 详细信息

以港珠澳大桥珠海连接段拱北隧道为工程实例,研究管幕冻结法的温度场发展规律,基于二维多孔介质传热理论,采用有限元软件COMSOL对积极冻结期的实际工况进行数值计算,模拟结果通过现场实测验证,研究了温度场在异形冻结管开启前后的发展与分布规律。结果表明:冻结30 d时,实顶管完全被冻土包裹,并且顶管之间开始形成连续的冻土帷幕;冻结50 d时,空顶管被冻土完全包裹;冻结90 d时,实顶管和空顶管处冻土帷幕厚度达到2.0 m,满足设计要求。在异形冻结管开启前、开启后10 d内和开启后10~20 d内,两顶管间中点处温度测点的平均温度变化速率分别为-0.86℃/d,-0.88℃/d和-0.25℃/d,之后各测点温度趋于稳定,进而形成温度较为均匀的冻土帷幕。研究成果可为类似冻结工程提供技术参考。

关键词：管幕冻结法温度场冻土帷幕数值计算港珠澳大桥拱北隧道

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大断面隧道管幕冻结法施工地表变形规律研究

大断面隧道管幕冻结法施工地表变形规律研究

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作者：刘稳安徽理工大学

学位级别：硕士

管幕冻结法是一种我国首创的富水复杂地层大断面隧道施工工法。该工法将管幕与冻土帷幕分别作为承载和封水结构,功能清晰,创新了有效改良地层承载力和封水性方法。因此,开展该工法施工地表变形研究,对揭示隧道施工对地面环境影响,具有... 详细信息

管幕冻结法是一种我国首创的富水复杂地层大断面隧道施工工法。该工法将管幕与冻土帷幕分别作为承载和封水结构,功能清晰,创新了有效改良地层承载力和封水性方法。因此,开展该工法施工地表变形研究,对揭示隧道施工对地面环境影响,具有重要的理论理论意义和应用价值。本文以拱北隧道积极冻结期和维护冻结期隧道开挖施工为研究背景,采用理论分析、数值模拟和实测数据对比相结合的方法,对积极冻结期温度场和位移场变化、维护冻结期隧道开挖引起的地层位移变化规律,以及隧道开挖断面变形影响因素等进行了系统研究,主要研究内容与结论如下。（1）根据拱北隧道现场监测的圆形冻结管和异形冻结管实测温度数据,运用ABAQUS有限元模拟软件建立二维模型,对积极冻结期冻土帷幕形成变化规律以及冻胀引起的地层位移变化规律进行研究。研究结果表明,冻土帷幕在40天开始交圈,80-90天冻土帷幕厚度基本稳定,地表最大隆起为152.37mm。（2）在积极冻结期模型冻结模拟结束的基础上,利用ABAQUS有限元模拟软件建立二维模型,土体选用摩尔库伦本构模型,结合五台阶十四部施工方案,模拟维护冻结期间暗挖隧道施工,并分析隧道开挖引起的地表位移变化、水平位移和拱顶沉降规律。结果表明,一台阶开挖引起的地表位移较大,地表中点的位移为-10.71mm;一台阶和二台阶开挖引起的拱顶位移较大,引起的拱顶位移在-5mm左右。（3）模拟拱北隧道暗挖段维护冻结期开挖施工,在得到工程实测数据验证的基础上,研究围岩力学性能和支护结构参数对隧道开挖拱顶沉降和水平净空收敛的敏感性。研究表明:隧道开挖后影响拱顶沉降的主要因素为冻结壁弹性模量,次要因素为围岩粘聚力,—般因素为内摩擦角;对隧道水平净空收敛的主要影响因素为围岩内摩擦角,次要因素为冻结壁弹性模量,一般因素为围岩粘聚力。图[32]表[10]参[77]

关键词：管幕冻结法热力耦合开挖支护灰色关联分析数值模拟

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管幕冻结法钢管-冻土接触面剪切试验研究

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隧道建设（中英文） 2019年第11期39卷 1864-1870页

作者：何爽胡向东同济大学隧道与地下建筑工程系

为研究“管幕冻结法”这一新型工法中“钢管-冻土”复合结构接触面剪切强度的影响因素及规律,基于港珠澳大桥拱北隧道工程,通过变角剪切试验方法设计不同剪切角度的试验,对温度和粗糙度2个维度进行探究,试验结果拟合出-5、-10、-15、-20... 详细信息

为研究“管幕冻结法”这一新型工法中“钢管-冻土”复合结构接触面剪切强度的影响因素及规律,基于港珠澳大桥拱北隧道工程,通过变角剪切试验方法设计不同剪切角度的试验,对温度和粗糙度2个维度进行探究,试验结果拟合出-5、-10、-15、-20、-25℃5种温度条件以及R=0.0、0.3、0.5 mm 3种粗糙度条件下的剪切面剪切强度包络线。试验结果表明:温度对钢管-冻土接触面内摩擦角影响不大;对接触面黏聚力,在-15℃之前,黏聚力近似呈线性增长,在-15℃达到峰值,在-20℃达到波谷,继而随温度的降低而增加。钢管-冻土接触面粗糙度的增加对结构面剪切强度的提高具有正向促进作用,但粗糙度过大会对接触面处的冻土体结构(如冰颗粒和土颗粒间隙等)造成一定的内部损伤,导致剪切强度下降。试验给出最优剪切强度下的温度及粗糙度取值区间。

关键词：港珠澳大桥拱北隧道管幕冻结法钢管-冻土复合结构变角剪切试验温度粗糙度

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拱北隧道管幕冻结法管间冻结封水效果实测研究

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岩土工程学报 2019年第12期41卷 2207-2214页

作者：胡向东李忻轶吴元昊韩磊张成斌同济大学地下建筑与工程系上海200092 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室上海200092 上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司上海200092

基于现场实测数据,对拱北隧道管幕冻结法暗挖工程不同阶段的管间的实际冻结封水效果进行了分析。对于积极冻结期的两种不同交圈模式,利用单管公式对管间冻土厚度进行计算,结果表明在工程允许的时间内管幕间冻土即可形成交圈,从而说明管... 详细信息

基于现场实测数据,对拱北隧道管幕冻结法暗挖工程不同阶段的管间的实际冻结封水效果进行了分析。对于积极冻结期的两种不同交圈模式,利用单管公式对管间冻土厚度进行计算,结果表明在工程允许的时间内管幕间冻土即可形成交圈,从而说明管幕具有初步的封水性能。交圈后,利用双管公式对管间冻土厚度进行计算,结果显示冻土帷幕发展并不均匀,纵向上靠近中间的冻土发展好于端部的,横向上靠近下部的冻土发展好于上部的,此外台风等自然灾害对于地表附近冻土的影响是可控的。对于开挖期,管间温度实测数据表明:试开挖期间对施工进度的严格精细控制有利于减小管间冻土的弱化;正式开挖期间开挖热扰动对于接近紧挨开挖面的冻土造成显著影响,而稍远一些的冻土则几乎不受影响。考虑20cm的折减后,冻土帷幕仍能保持足够的冻土厚度以达到封水效果。研究验证了管间封水效果,论证了工法的合理性,为以后类似工程的开展提供了借鉴和指导。

关键词：港珠澳大桥管幕冻结法封水效果温度场实测研究

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管幕冻结法

管幕冻结法

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2019岩土工程西湖论坛

作者：王啟铜广东省南粤交通投资建设有限公司广东广州510623

独创性地建立了由常规冻结管、异形冻结管和限位冻结管组成的“管幕冻结法”冻结体系，确认了“冻起来、抗弱化、防冻胀”这一管幕冻结法理念的正确性;在国内外首次完成了“管幕冻结法”大型现场试验，对管幕冻结的冻结效果和控制方法... 详细信息

独创性地建立了由常规冻结管、异形冻结管和限位冻结管组成的“管幕冻结法”冻结体系，确认了“冻起来、抗弱化、防冻胀”这一管幕冻结法理念的正确性;在国内外首次完成了“管幕冻结法”大型现场试验，对管幕冻结的冻结效果和控制方法进行了研究，验证了冻结方案的可靠性和可控性;在国内外首次采用管幕内限位管限制冻土发展的方法，掌握了管幕冻结法中限制冻结发展的可靠手段，并确立为控制冻胀的根本途径;通过实验室相似模型试验和考虑钢管一冻土接触面强度的数值模拟，首次研究揭示了管幕一冻土复合结构的力学性能和破坏特征，论证了管幕一冻土复合结构在工程实际条件下的安全性。

关键词：公路隧道管幕冻结法人工冻土力学性能

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港珠澳大桥拱北隧道管幕冻结法冻结效果的理论与实测分析

港珠澳大桥拱北隧道管幕冻结法冻结效果的理论与实测分析

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作者：李忻轶同济大学

学位级别：硕士

人工地层冻结法(AGF)是一种土体改良加固技术，具有良好的封水性、较高的强度和较小的环境影响等优点，在国内外的矿井、隧道、修复等工程中均得到广泛应用。其中港珠澳大桥拱北隧道所运用的管幕冻结法，集支护与封水为一体，是全世界... 详细信息

人工地层冻结法(AGF)是一种土体改良加固技术，具有良好的封水性、较高的强度和较小的环境影响等优点，在国内外的矿井、隧道、修复等工程中均得到广泛应用。其中港珠澳大桥拱北隧道所运用的管幕冻结法，集支护与封水为一体，是全世界范围内第一次应用于实际工程的新型冻结法。拱北隧道的顺利贯通、验收及通车证明了管幕冻结法的可靠性和有效性。　　本文以港珠澳大桥拱北隧道管幕冻结工程为背景，采用解析计算、数值模拟及现场实测等手段，对管幕冻结法的温度场和实际工程效果进行研究，主要内容包括：　　(1)基于现场温度监测数据，采用具有代表性的盐水、管壁及土体温度测点，分析积极冻结期、开挖期、冻结维护期、解冻期各施工阶段的冻土帷幕变化规律，对管幕冻结法的冻结效果进行初步评价。　　(2)基于势函数理论，提出一种测点坐标修正方法，通过对测点实际坐标进行修正，以解决实际和理论布管存在差异而导致的解析解计算误差问题，并通过数值模拟和实测分析加以验证。　　(3)采用单管公式计算积极冻结期初期的冻土交圈，采用单排错位公式结合测点坐标修正法分析交圈后的冻土发展规律，并根据计算结果，考虑开挖过程中的土体损失与融化，得出冻土有效厚度，以评价隧道不同区域的冻结效果。　　(4)运用ANSYS软件建立局部三维数值模型，对管幕冻结法积极冻结期、开挖期和解冻期的冻土特征进行全过程模拟分析。采用反分析思路对开挖热扰动、边界散热、空顶管散热等进行反演模拟，使数值结果与实测相吻合，并与稳态解析解计算相互验证比较，为实际工程应用提供一定的参考和依据。

关键词：隧道工程管幕冻结法解析解数值模拟

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浅埋暗挖隧道管幕冻结法温度场数值模拟

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安徽理工大学学报（自然科学版） 2019年第2期39卷 63-68页

作者：郭轲段寅丁杨龙安徽理工大学土木建筑学院安徽淮南232001 中煤特殊凿井有限责任公司工程管理部安徽合肥230000 淮南联合大学建筑工程系安徽淮南232038

随着城市隧道和地下工程建设环境的日趋复杂,为了不影响城市地面交通正常运行秩序,地下隧道多采用暗挖工法。以港珠澳大桥珠海连接线拱北隧道暗挖段为工程背景,根据现场冻结实测数据,通过有限元软件对积极冻结期隧道全断面进行冻结壁温... 详细信息

随着城市隧道和地下工程建设环境的日趋复杂,为了不影响城市地面交通正常运行秩序,地下隧道多采用暗挖工法。以港珠澳大桥珠海连接线拱北隧道暗挖段为工程背景,根据现场冻结实测数据,通过有限元软件对积极冻结期隧道全断面进行冻结壁温度场数值模拟。结果表明:数值模拟温度变化结果与实测温度数据基本一致,冻结壁在50d时形成交圈,冻结90d时冻土帷幕平均厚度达到2.32m,交圈前20d积极冻结期,冻结管之间土体温度变化速率为-0.58℃/d,交圈后维护冻结期,该点温度变化速率为-0.22℃/d,说明冻结壁交圈前土体变化速率更快,研究结果可为类似的采用管幕冻结法施工隧道提供了参考依据。

关键词：拱北隧道管幕冻结法温度场数值模拟

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