人工冻结黏土导热系数试验研究及多圈管温度场形成规律

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1、分类号：单位代码：安工犬學论文题目：人工冻结黏土导热系数试验研究及多圈管温度场形成规律作者姓名：李阳专业名称：土木工程导师姓名：李栋伟教授完成时间：二—五年六月中图分类号：论文编号学科分类号：密级：公开安徽理工大学硕士学位论文人工冻结黏土导热系数试验研究及多圈管温度场形成规律作者姓名：李阳专业名称：土太工程研究方向：岩土工程导师姓名：李栋伟教授导师单位：安徽理工大学答辩委员会主席：邵维论文答辩日期：年月日安徽理工大学研宄生院年月日ADissertationinGeotechnicalEngineeringExperimentalStudyonThermalC

2、onductivityofArtificialFrozenClayandDevelopRulesofMulti-freezing-tubeTemperatureFieldCandidate:LiYangSupervisor:Prof.LiDongweiChenHaimingCivilEngineeringandarchitectureSchoolAnHuiUniversityofScienceandTechnologyNo.168，独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方以

3、外，论文中不包含其他人巳经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得安徽理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书水学位论文作者完全了解安徽理工大学有保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于安徽理工大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权安徽理工大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段

4、保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名：签字日期：％灯年月乂日签字日期：义灯年了月％■日导师签名：产摘要摘要本文首先对人工冻结法、冻结温度场、冻土导热系数及其反分析相关理论基础知识进行了阐述，然后以此为理论工具，以山西梵王寺矿西风井冻结工程（双圈管差异冻结）为背景，对此矿井冻结温度场进行了实测研宄，同时对两个代表性土层（砂质黏土层和粉质黏土层）的冻土导热系数进行了试验和反分析研究，并结合大型软件及反分析出的等效导热系数对冻结温度场的分布进行了模拟和分析，最后对冻结壁的发展状况进行预测并提出一些冻结建议。冻结温度场实测研究中

5、设置了三个测温孔，分别位于外圈管外侧、两圈管中间和内圈管内侧，对天内的冻结温度场变化情况进行了实测，主要分析了积极冻结期内的土层温度发展变化状况，得出土层实测温度天之前基本全部降到°以下，之后降温速度变缓，天以后趋于稳定；土层实测温度场与测温孔的位置有关，冻结天内、、平均降温速度分别为°、°、°；冻结方式对降温速度有明显影响，冻结孔数量增大一倍，粗砂岩、孔平均降温速度约是粗砂岩的倍；冻土导热系数试验研究中考虑了含水量、干密度、土性及冻结温度等影响因素，分别对各种因素与冻土导热系数的关系进行了试验分析，得到含水率及千密度因素影响最为显著，四个含水率下的冻结粉质

6、黏土、砂质黏土导热系数随干密度的增长速率分别约是融化状态下的倍和倍等若干重要结论；冻土导热系数反分析过程中使用了选择法及最小二乘法的理念，结合试验值设置了一组导热系数序列，选择使目标函数最下的导热系数值做为最终的等效导热系数，分别为、然后将此导热系数值下的温度场模拟值与实测值进行对比，结果显示两个层位三个测温孔模拟与实测差值基本维持在°以内，表明试验和反分析的合理及可靠性；最后本文利用软件对层位的温度场、冻结壁厚度及平均温度进行模拟预测，并调取了温度场云图辅助分析，提出要适当升高内圈管盐水温度等意见来保证井筒掘进施工的高效性和安全性。本文采用的是理论、实测、

7、试验及模拟相结合的可靠研究方法，本文的研究成果在一定程度上弥补了冻土导热系数研究的不足，同时可为冻土导热系数反分析提供一条思路，也可为类似地质条件下的人工冻结工程提供一种参考，具有较高的研究价值和重要的工程意义。图表参关键词：冻结温度场；导热系数；反分析；实测；试验；数值模拟分类号：安徽理工大学硕士学位论文，，，，°，，。，°，°，，；，，，，；摘要°：安撖理工大学硕士学位论文目录躲国内外研宄现状冻结温度场的研宄现状岩土导热系数的研宄现状岩土反分析问题的研宂现状课题主要研宄内容、方法及技术路线主要研究内容及方法技术路线人工冻结法及冻结温度场基础知识人工冻结法

8、基本概述冻土基本性质冻土的组成成分冻土的形成及变化过