人工冻土冻胀特性及冻结法施工关键技术研究
| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 1 绪论 | 第16-22页 |
| 1.1 课题的提出 | 第16-17页 |
| 1.2 研究现状 | 第17-18页 |
| 1.2.1 冻土力学及冻胀作用的研究现状 | 第17-18页 |
| 1.2.2 冻结法技术发展及现状 | 第18页 |
| 1.3 研究内容及技术路线 | 第18-22页 |
| 1.3.1 研究内容 | 第18-20页 |
| 1.3.2 技术路线 | 第20-22页 |
| 2 冻结法相关理论与分析 | 第22-36页 |
| 2.1 冻土的概述 | 第22-26页 |
| 2.1.1 冻土的基本成分 | 第22页 |
| 2.1.2 冻土的形成过程 | 第22-23页 |
| 2.1.3 冻土的热物理参数 | 第23-26页 |
| 2.2 冻土的力学性质 | 第26-30页 |
| 2.2.1 抗压强度 | 第26-27页 |
| 2.2.2 抗剪强度 | 第27-28页 |
| 2.2.3 蠕变性 | 第28-30页 |
| 2.3 冻结帷幕及其周围土体的力学分析研究 | 第30-36页 |
| 2.3.1 冻结帷幕周围土体的力学分析研究 | 第30-31页 |
| 2.3.2 冻结帷幕的力学分析研究 | 第31-36页 |
| 3 土体的冻胀机理及影响因素分析 | 第36-40页 |
| 3.1 冻胀机理 | 第36-37页 |
| 3.2 土的冻胀特性指标 | 第37-40页 |
| 3.2.1 冻胀率 | 第37页 |
| 3.2.2 冻胀力 | 第37-38页 |
| 3.2.3 冻胀速率 | 第38页 |
| 3.2.4 融沉量 | 第38-40页 |
| 4 人工冻土物理力学性能试验 | 第40-62页 |
| 4.1 常规土工试验 | 第40-45页 |
| 4.1.1 土的颗粒分析 | 第40页 |
| 4.1.2 含水率试验 | 第40-41页 |
| 4.1.3 密度试验 | 第41-42页 |
| 4.1.4 导热系数试验 | 第42页 |
| 4.1.5 液塑限试验 | 第42-43页 |
| 4.1.6 比热测定试验 | 第43-44页 |
| 4.1.7 冻结温度测定 | 第44-45页 |
| 4.2 人工冻土多功能冻胀系统 | 第45-47页 |
| 4.2.1 试验系统简介 | 第45-47页 |
| 4.2.2 试验系统主要功能 | 第47页 |
| 4.3 人工冻结黏土冻融试验 | 第47-52页 |
| 4.3.1 冻融试验主要步骤 | 第47-48页 |
| 4.3.2 冻融试验方案 | 第48页 |
| 4.3.3 冻融试验结果分析 | 第48-52页 |
| 4.4 冻土单轴抗压强度试验 | 第52-62页 |
| 4.4.1 单轴抗压强度试验 | 第52-54页 |
| 4.4.2 冻土弹性模量 | 第54-55页 |
| 4.4.3 冻土的泊松比 | 第55-57页 |
| 4.4.4 冻土单轴条件下的应力-应变关系 | 第57-62页 |
| 5 冻结法施工设计及相关分析 | 第62-78页 |
| 5.1 工程概况 | 第62-63页 |
| 5.1.1 工程内容 | 第62页 |
| 5.1.2 地面环境 | 第62页 |
| 5.1.3 地层条件 | 第62-63页 |
| 5.2 施工方案设计 | 第63-64页 |
| 5.2.1 施工方案选取 | 第63页 |
| 5.2.2 工程重难点 | 第63页 |
| 5.2.3 施工筹划 | 第63-64页 |
| 5.2.4 施工流程 | 第64页 |
| 5.3 冻结施工方案设计 | 第64-68页 |
| 5.3.1 荷载计算 | 第64-65页 |
| 5.3.2 冻结帷幕厚度 | 第65-66页 |
| 5.3.3 冻结帷幕形成预计 | 第66页 |
| 5.3.4 测温孔布置及其它冻结施工参数 | 第66-68页 |
| 5.4 冻结施工 | 第68-71页 |
| 5.4.1 施工流程 | 第68-69页 |
| 5.4.2 冻结孔施工准备 | 第69页 |
| 5.4.3 冻结孔施工方法 | 第69-71页 |
| 5.4.4 测斜和试漏 | 第71页 |
| 5.5 冻结制冷系统安装 | 第71-73页 |
| 5.5.1 冻结制冷设备选型与管路设计 | 第71-72页 |
| 5.5.2 冻结站布置与设备安装 | 第72页 |
| 5.5.3 积极冻结及备用降水井施工 | 第72-73页 |
| 5.6 冻结管的拨除 | 第73-74页 |
| 5.7 冻结施工关键技术措施 | 第74-75页 |
| 5.7.1 冻胀对周围环境的影响及控制 | 第74页 |
| 5.7.2 融沉控制和环境保护措施 | 第74页 |
| 5.7.3 融沉补偿注浆 | 第74-75页 |
| 5.8 施工监测 | 第75-76页 |
| 5.8.1 冻结系统监测 | 第75页 |
| 5.8.2 测温孔温度监测 | 第75-76页 |
| 5.9 应急预案 | 第76-78页 |
| 5.9.1 进(出)洞口冻结管被凿漏 | 第76页 |
| 5.9.2 拔断冻结管 | 第76-77页 |
| 5.9.3 积极冻结期间冻结管盐水漏失 | 第77-78页 |
| 6 冻结法施工有限元模拟 | 第78-88页 |
| 6.1 ANSYS热分析简述 | 第78页 |
| 6.2 工程应用模拟 | 第78-84页 |
| 6.3 结果与总结 | 第84-88页 |
| 6.3.1 冻结帷幕交圈时间 | 第84-85页 |
| 6.3.2 冻结帷幕厚度及冻土平均温度 | 第85-86页 |
| 6.3.3 总结 | 第86-88页 |
| 7 结论与展望 | 第88-90页 |
| 7.1 主要结论 | 第88-89页 |
| 7.2 不足与展望 | 第89-90页 |
| 参考文献 | 第90-94页 |
| 致谢 | 第94-96页 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果 | 第96页 |
