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联络通道富水卵砾石层冻结施工冻结壁温度及变形的模型试验

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【作者】 高志宏胡双平张晓峰胡智民田俊峰刘忠祥谢腾飞

【Author】 GAO Zhi-hong;HU Shuang-ping;ZHANG Xiao-feng;HU Zhi-min;TIAN Jun-feng;LIU Zhong-xiang;XIE Teng-fei;State Key Laboratory of Rail Transit Engineering Informatization,China Railway First Survey and Design Institute Group Co.,Ltd.;Shaanxi Railway and Underground Traffic Engineering Key Laboratory,China Railway First Survey and Design Institute Group Co.,Ltd.;College of Civil and Architectural Engineering,Xi’an University of Science and Technology;

【通讯作者】 高志宏;

【机构】 中铁第一勘察设计集团有限公司轨道交通工程信息化国家重点实验室中铁第一勘察设计集团有限公司陕西省铁道及地下交通工程重点实验室西安科技大学建筑与土木工程学院

【摘要】 应用室内强度试验确定富水卵砾石层相似材料配合比,并进行冻结温度场、水分场与应力场的相似准则推导,设计研发出以物理模型箱,包括加载、制冷、监测系统为一体的多功能物理模型试验平台,根据等散热能量原则设计冻结管布置方案,研究了富水卵砾石层冻结过程中冻结壁温度及变形规律。通过模型试验监测模拟富水卵砾石地层冻结壁形成、地层冻胀及开挖过程中温度场与位移场变化,发现距离冻结管近端温度下降比远端快,随着时间的不断增加,冻结壁冻胀位移一直增大,最后达到峰值,不同位置由于冻胀引起的位移还是存在稍许差异,具体表现在拱顶冻胀位移最大,拱角次之,拱底最小。结果表明:冻结壁内侧温度下降比外侧下降快,离冻结管越远的测点差异性也越大,距离冻结管近端温度下降比远端快;冻胀阶段位移拱顶处最大,其次为拱角,拱底最小,而开挖阶段拱底处位移变化最大,其次为拱角,拱顶最小。两阶段位移都是先增大而后趋于平缓,但开挖位移开挖断面处有突变。

【关键词】 富水卵砾石层模型试验冻结壁温度变形
【基金】 国家自然科学基金资助(41672305)
  • 【DOI】10.13800/j.cnki.xakjdxxb.2020.0305
  • 【分类号】TD265.3
  • 【下载频次】37
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