地下水流影响下含盐饱和粉砂地层中联络通道冻结温度场的特征分析

随着城市地下空间的快速发展,人工冻结法已经广泛应用于地铁联络通道的施工过程,但针对含盐粉砂层中的联络通道冻结法在地下水流作用下的机理尚不明确,导致原计划冻结时间的延长.以人工冻结法为研究背景,提出了冻结过程中水流-盐分共同作用下的耦合分析方法.首先,基于多孔介质传热、Darcy定律和Fick定律,建立了水-热-盐三场耦合的物理数学方程;然后,利用有限元软件COMSOL Multiphysics模拟含盐土体的冻结模型试验,并与模型试验结果进行对比分析,验证了本方法的有效性;最后,将本方法应用于南通地铁1号线永兴大道站—深南路站区间4#联络通道冻结法施工过程模拟,并相应开发了一套多物理场数据监测设备,将模拟结果与监测数据进行对比分析.结果表明,含盐土体比不含盐土体降温更慢,盐分浓度越大,降低同样温度所需时间越长;水头差导致冻结壁呈非对称状,上游冻结壁厚度小于下游冻结壁厚度;通过对冻结壁厚度和平均温度的计算,模拟冻结45 d达不到设计要求,需要冻结50 d.保证了南通地铁1号线联络通道人工冻结法施工的安全,并提供了一种在复杂环境条件下冻结施工的多场耦合分析方法.     

压缩模量融合CPT数据的贝叶斯空间插值方法

大规模现代化展览场馆对基础不均匀沉降较为敏感,持力层压缩模量的空间分布特征对于控制地基变形至关重要.常规工程勘察钻孔仅提供少量精确的压缩模量土工试验值,但原位测试可提供大量随机的静力触探值,为了融合室内试验和原位测试的数据,提出压缩模量的贝叶斯空间插值方法.核心研究内容包括:根据岩土工程勘察的数据精度,将测试数据分为硬数据和软数据;使用空间随机函数描述压缩模量的空间变异性;利用最大熵理论分析软数据的不确定性,基于贝叶斯理论,建立随机场插值方法,对未知点压缩模量的后验分布进行估计.为了验证该方法的有效性,将贝叶斯空间插值方法应用于上海国家会展中心浅部持力层(粉质黏土层)的压缩模量空间变异性分析.与普通克里金插值方法比较,贝叶斯方法能融合多源勘察数据进行空间插值,精度更高.