基坑冻结围护结构土压力环境的数值模拟分析

应用地层人工冻结技术形成冻结围护结构过程中伴随着明显的冻胀效应,赋予了结构侧向土压力新的内容和特点,传统的土压力计算方法不再适用.为了量化确定冻结结构土压力,将人工冻结技术应用于基坑开挖围护的过程抽象为热一应力耦合的非线性应力一应变关系问题.借助于有限单元法,通过冻胀效应改造结构应力场环境的分析,获得冻结围护结构侧向土压力的解答,为提高结构设计的安全性提供可靠的依据.     

砂卵石地层冻结施工冻胀效应及其对既有隧道的影响分析

人工地层冻结法的实施会引起地层的冻胀,为了探究富水砂卵石地层冻胀特性及其对既有结构的扰动,本文首先阐述了土体冻胀的本质和温度与结构应力应变之间的关系,并依托洛阳轨道交通1号线塔湾站~史家湾站区间联络通道工程建立三维热力耦合数值模型,对砂卵石地层冻结期间的地层冻胀变化和既有隧道变形受力进行了数值计算分析。计算结果表明：(1)冻结管降温使得冻结管周围地层中的水分冻结,土体体积膨胀,进而使联络通道设计位置上方地表出现隆起,且距联络通道中心的水平距离越近,隆起变形值就越大；(2)地层的冻胀对既有双线隧道造成扰动,隧道结构变形主要表现为拱顶隆起、拱底下沉、靠近联络通道一侧的拱腰向隧道内侧产生横向变形,同时联络通道设计开口位置附近的管片结构出现应力集中现象；(3)在整个冻结过程中,冻结前期设计加固区域地层的降温速率和低温扩散速率较快,地层冻胀效应变化显著,而到冻结后期受冻结范围影响地层冻胀变形和既有隧道变形的增幅均有所减小。     

上海人工冻土冻胀特性和水分迁移的试验研究

冻胀是冻土材料的一种最为显著的特性，冻胀引起土体位移将对周围环境产生危害.通过目前新研制的微机控制多功能冻土冻融试验机POWER TESTV32-SHT，配合CT扫描，对上海具有代表性的粘土进行人工冻土的冻胀量和冻胀应力模拟试验研究，得出不同深度土层人工冻结后的冻胀量和冻胀应力与固结应力的关系，以及土样在冻结过程中的水分迁移情况.所得结果将对上海人工冻土工程的设计、施工具有一定的参考价值.     

冻结法用于深基坑坑壁维护的可行性研究

本文主要研究冻结法用于基坑工程时其技术和经济上的可行性，分析了地下水流、冻胀和冻融沉陷对冻结法应用的影响，提出了减小地下水流速影响、抑制冻胀、防止下沉的措施。     

冻结凿井中冻胀数值分析

为研究土体冻胀对冻结壁受力的影响，采用ANSYS有限元软件模拟深井冻结凿井施工中的土体冻胀情况，并结合现有冻结理论分析单圈冻结下冻胀位移场和应力场的变化规律。结果表明：冻结壁外侧土体冻胀位移均为正（向外），内侧均为负（向内），外侧明显大于内侧；冻结壁内侧冻胀应力远大于外侧，内外冻胀应力差使冻结壁不断向外变形；积极冻结初期冻结壁内部应力复杂，积极冻结后期，其内部应力状态趋于平缓。     

上海软土冻结加固冻胀防治技术的模拟试验研究

结合上海地铁建设工程实际，采用模拟试验的方法，分别对预留管拔除法和热盐水循环法抑制冻胀的机理、防治冻胀的效果以及影响冻胀的相关因素进行综合分析和试验研究，从而为上海软土冻结加固冻胀的防治提供了理论依据和有关的参考数据。     

路基冻胀过程的温度效应

基于连续介质力学和热力学理论，建立了路基水分迁移过程的动力学模型。对冻土地区路基的温度场分布进行数值模拟分析，初步探讨了路基温度随时间和深度变化的关系。研究了温度梯度对冻胀的影响，试验结果表明，温度梯度与冻胀量成反变关系，因此采用试验人工冻结研究自然冻结时应充分考虑温度梯度的影响。这对于正确研究路基的冻胀现象，具有着重要的理论意义和实际意义。     

人工冻结粘性土的冻胀特性研究

冻结法在矿山建设方面应用已越来越多,冻胀对施工的影响也不容忽视,对冻胀进行研究很有必要.通过自行研制的冻胀仪进行试验,并根据试验结果,比较分析两淮地区人工冻结粘性土在不同地层深度和土质下的冻胀特性,以及相同土样的砂质粘土在不同含水率下的冻胀特性,得出了冻胀力和冻胀率随着地层深度的增加而减小的特性.并研究了相同砂质粘土土样在不同含水量下的冻胀特性,得出了相同土样的砂质粘土冻胀率随着含水量的增大而增大,特别当含水量大于塑限时冻胀增量更大的物理特性,对工程应用具有一定的参考价值.     

井筒冻结法施工的常见问题及防治措施

在不稳定表土层中施工井筒时，冻结法具有大量的优点，主要包括：适应性强；支护结构灵活、易控制；膈水性好；对环境影响小等。Ⅲ因此，冻结法在井筒的特殊施工中被大量应用。我国煤矿于1955年在开滦林西风井首次使用冻结法凿井，此后，冻结法凿井技术逐渐推广。现在，我国已是世界上用冻结法凿井穿过表土层最厚的国家之一。但是井筒在冻结法施工中，仍然存在很多的问题，这些问题必须引起我们的高度重视。本文主要介绍了冻结法施工的原理及其存在的主要问题，并提出了相关的防治措施。     

冻融试验机POWER TESTV32-SHT的改进建议

通过目前新研制的微机控制多功能冻土冻融试验机POWER TESTV32-SHT对各类土壤进行人工冻土的冻胀量和冻胀应力模拟试验研究,得出了不同深度不同类型土层人工冻结后的冻胀量和冻胀应力与固结应力的关系。人工冻土工程的设计、施工具有一定的参考价值。不过目前多功能冻土冻融实验机毕竟是新出的产品,在具体使用过程中有一定的局限性和不足。就其不足之处提出改进建议。     

地铁联络通道冻结法施工研究现状

人工冻结法因其安全可靠性好、能够隔绝地下水、适用范围广等特点被应用于地下空间的施工之中。结合冻结法的特点,对目前冻结法在地铁联络通道中的应用与研究现状,施工对土体力学性质、周围环境的影响,以及近年来冻结法的优化设计几个方面展开介绍。总结了目前人工冻结法在研究中的不足与施工过程中出现的问题,并给出了自己的观点看法。     

冻结技术在基础及地下工程中的应用

本文主要介绍冻结技术在凿井、隧道、地铁和基础等工程中的应用情况及可能采用的方案,分析了冻结技术在上述工程应用中可能出现的问题及解决的对策,特别是对基坑施工,提出了分段曲面冻结方案,并给出了平坦及分段曲面冻结壁计算方法。     

盾构出洞冻结法加固土体的稳定性分析

运用三维有限差分软件FLAC3D对上海轨道交通某区间隧道盾构出洞冻结法施工过程进行了模拟,对盾构出洞过程中施工稳定性进行评价。施工竖井为地下四层结构,围护结构采用地下连续墙。数值模拟冻结壁水平应力、最大主应力、沿隧道开挖方向位移的变化,将模拟得到的应力与冻结壁强度设计值进行对比,并对隧道轴线方向地表沉降位移进行预测,同时采用安全系数法对施工的安全性进行了评价。安全系数满足设计要求,进一步说明了冻结法在软土地区地下工程施工中的优越性。     

地铁软土层冻融特性试验分析及模糊随机预测

针对南通地铁软土层三类土样进行冻胀和融沉试验,发现冻胀力、冻胀率和融沉系数随着冻结温度降低而增大;在相同的温度条件下,黏土冻融特性最显著,粉质黏土中等,而粉土最弱.受土性、温度、含水率和干密度等因素的综合影响,三类土样的冻融变化规律表现出明显的不确定性.利用两类不同的权值对小波神经网络的激励和输出函数进行修正,利用梯度下降的方法对伸缩和平移参数进行优化.在此基础上,以土性、温度、含水率和干密度为输入量,冻胀率和融沉系数为输出量建立模糊随机小波网络冻融特性预测模型.工程算例表明,模型冻胀和融沉的预测值与具体工程实测值基本吻合,可作为南通地铁及周边地区地下冻结法施工冻融特性预测的有效工具.     

建筑信息模型在冻结凿井施工的关键应用

建筑信息模型(BIM)正逐步取代CAD成为工程领域的核心技术,其在建筑行业取得的良好效果,使矿建凿井等传统领域BIM的应用愈发迫切。通过调研近年来国内外BIM研究趋势、规范标准及技术工具,评价了中国现阶段的BIM应用特点和水平;根据冻结法凿井工程特点,制定了特色的项目级BIM应用流程,阐述了冻结工程应用的内容与障碍。依托真实工况,建立了冻结工程特色族库,完成了立井冻结工程3D模型。并进一步地在参数化建模布置,钻孔轨迹纠偏、进度控制管理三方面进行了探索与实践,效果良好,提高了工程效率,为相关工程推广应用BIM提供了参考。     

大型输水管道的光弹性应力分析

本文介绍某输水工程中,大型地下输水管道的光弹性应力分析问题。在同时考虑回填土荷重,外部基础渗水,以及混凝土输水管自重条件下,确定输水管周边和指定载面的应力分布,实验中采用离心加载和中温冻结。较理想地解决了模型实验和实物之间的相似关系。用简支梁代替圆盘标定,解决了载荷放大倍数低时,确定材料冻结条纹值的问题。也提及应力分析和弯矩的计算问题。     

地铁隧道联络通道冻结法施工三维温度场及性状分析

人工冻结施工技术是软土中地铁隧道开挖的一种经济可靠的方法,在上海地区得到了多次成功应用.然而,由于计算理论的不完善,也出现过诸如“上海地铁四号线透水”的重大工程事故.在冻结法施工过程中,如何控制冻结壁的厚度是一个非常重要的环节.考虑了冻结管偏斜布置的情况,利用有限元方法对上海市复兴东路隧道联络通道进行了三维温度场模拟.此外,还分析了冷媒温度、冻结时间和冻结壁厚度的关系.论文的成果可供同类工程参考.     

废蚕丝中提取丝胶工艺研究

通过对透析法、酸析法和冰冻法提取丝胶效果的比较,得出冰冻法是提取丝胶的较好的方法,其最佳的提取条件是：pH=4,-20℃,冰冻时间为13 h,丝胶液浓度为32.8%。     

土壤冻结时间的数值模拟及实验

建立了土壤冻结过程数学模型及传热特性微分方程(温度模型),对土壤冻结时间进行数值模拟,采用有限差分法进行数值求解.用TDMA法上机计算并同实测值进行对比,论证了数学模型的正确性.认为用计算机数值分析方法进行冻结过程模拟,对实际工程的冻结工艺、冻结设施的优化设计具有实际意义.     

哺乳动物胚胎冷冻技术研究进展

报道了胚胎冷冻技术的发展及现状。根据它的发展分别介绍了慢冻慢解法、常规快速解冻法、玻璃化冷冻、1步细管法冷冻、1步冷冻和半胚冷冻，并且就胚胎冷冻保护剂、冷冻方法、解冷方法、冷冻保护剂的脱除及胚胎发育时期等对胚胎冷冻效果的影响进行了探讨。