大型盾构出洞冻结加固融沉控制技术研究

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1、硕士学位论文大型盾构出洞冻结加固融沉控制技术研究张水宾中国矿业大学2007年6月图书分类号:密级:大型盾构出洞冻结加固融沉控制技术研究ResearchonThawSettlementControllingTechnologyinLargescaleShieldTunnelingProjectwithFreezingMethod作者姓名张水宾学位类别硕士学科专业岩土工程研究方向城市地下工程导师姓名岳丰田职称教授入学时间2004.9论文完成日期2007.5论文答辩日期2007.6授予学位日期2007.6中国矿业大学中国矿业大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文《地铁区间隧

2、道联络通道强制解冻技术研究》，是本人在导师指导下，在中国矿业大学攻读学位期间进行的研究工作所取得的成果。据我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：年月日学位论文使用授权声明本人完全了解中国矿业大学有关保留、使用学位论文的规定，同意本人所撰写的学位论文的使用授权按照学校的管理规定处理：作为申请学位的条件之一，学位论文著作权拥有者须授权所在学校拥有学位论文的部分使用权，即：①学校档案馆和图书馆有权保留学位论文的纸质

3、版和电子版，可以使用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文；②为教学和科研目的，学校档案馆和图书馆可以将公开的学位论文作为资料在档案馆、图书馆等场所或在校园网上供校内师生阅读、浏览。另外，根据有关法规，同意中国国家图书馆保存研究生学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）。 作者签名：导师签名：年月日年月日论文审阅认定书研究生在规定的学习年限内，按照研究生培养方案的要求，完成了研究生课程的学习，成绩合格；在我的指导下完成本学位论文,经审阅，论文中的观点、数据、表述和结构为我所认同，论文撰写格式符合学校的相关规定，同意将本论文作为学位申请论文送专家评审。导师签字：年月日摘

4、要采用数值模拟、实验室物理模拟及现场实测相结合的方法，对大型盾构出洞冻结加固后强制解冻温度场、强制解冻融沉注浆技术进行了较为全面的研究。首先分析了土体在冻融条件下的热物理指标，以及冻融温度场的主要影响因素。利用有限元软件进行了冻融温度场的分析研究：得到影响冻融温度场的显著性因素；运用多元回归理论给出了盾构出洞冻结加固条件下，冻结天数、解冻天数和解冻范围的回归公式；对上中路超大型盾构出洞冻融温度场进行了反演。其次通过模拟试验，获得上海软土多排孔强制解冻冻融温度场的变化规律，得到了该条件下的解冻规律。再次，由现场实测的结果，综合分析了上中路超大型盾构出洞冻结加固及强制解冻融沉注浆过程中

5、温度、压力、行车基础与地表变形随时间和空间的变化规律。最后根据现场施工，结合数值模拟、物理模拟和现场监测，对强制解冻设计与施工、融沉注浆机理和注浆工艺进行了探讨，分析得到大型盾构出洞竖向冻结条件下的融沉控制方案。本文的研究来源于上海市超大型盾构隧道建设实践，研究的内容及结果亦直接服务于工程实践，并在工程实践中得到验证，研究成果对工程设计有重要的理论和现实意义，对今后类似的工程也有宝贵的指导价值。关键词：大型盾构、盾构出洞、冻结加固、融沉控制、强制解冻、融沉注浆AbstractNumericalsimulation,laboratoryphysicalsimulationandfie

6、ldmonitoringwereappliedtotheresearchonforcedthawingtemperaturefieldandgroutingduringforcedthawingtechnologyinthelargescaleshieldtunnelingconstructionwithartificialgroundfreezingmethod.Firstly,thethermophysicalparametersofsoilinfrozenandthawedstateandtheprimaryfactorsactingonthefreeze-thawtempe

7、raturefieldwereanalyzed.FEMhadbeencarriedouttotheresearchonthefreeze-thawtemperaturefield.Thesignificantfactorsactingonthefreeze-thawtemperaturefieldwereobtained.Regressionequationsoffrozendays,thaweddaysandthawedareawerepresentedbymult