| 摘要 | 第1页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 详细摘要 | 第6-10页 |
| Detailed Abstract | 第10-17页 |
| 1. 绪论 | 第17-31页 |
| ·选题目的及意义 | 第17-19页 |
| ·国内外研究现状 | 第19-26页 |
| ·人工冻土温度场的研究进展 | 第19-22页 |
| ·人工冻结冻胀力的研究进展 | 第22-25页 |
| ·人工冻土试验的研究现状 | 第25-26页 |
| ·本文的研究内容 | 第26-28页 |
| ·斜井竖向直排冻结施工的工程稳定性三维模拟试验研究 | 第27页 |
| ·竖向直排冻结温度场分布和未冻土冻胀力分布数学模型的建立 | 第27-28页 |
| ·斜井冻结施工过程的数值模拟与现场实测数据的比较分析 | 第28页 |
| ·创新点和技术路线 | 第28-30页 |
| ·本文的创新点 | 第28-29页 |
| ·技术路线 | 第29-30页 |
| ·本章小结 | 第30-31页 |
| 2. 基于相似理论的斜井竖向直排冻结工程三维试验模型的构建 | 第31-67页 |
| ·试验的工程背景 | 第31页 |
| ·工程概述 | 第31页 |
| ·冻结施工及监测实施方案 | 第31页 |
| ·试验目的 | 第31-32页 |
| ·竖向直排冻结情况下的相似模拟推导 | 第32-38页 |
| ·冻结过程温度场相似准则的推导 | 第33-36页 |
| ·冻结过程水分场相似准则的推导 | 第36-37页 |
| ·冻结过程应力场相似准则的推导 | 第37-38页 |
| ·冻结过程位移场相似准则的推导 | 第38页 |
| ·模型缩比及参数的确定 | 第38-41页 |
| ·模拟试验材料的确定 | 第38-39页 |
| ·时间缩比的确定 | 第39-40页 |
| ·温度缩比的确定 | 第40页 |
| ·冻结施工段斜井所处埋深的确定 | 第40-41页 |
| ·模拟边界条件的确定 | 第41页 |
| ·冻结管的布置 | 第41-43页 |
| ·测点的布置 | 第43-47页 |
| ·测温点的布置 | 第44-45页 |
| ·压力传感器的布置 | 第45-46页 |
| ·冻结管受力监测点的布置 | 第46页 |
| ·位移测点的布置 | 第46-47页 |
| ·试验步骤设计和注意事项 | 第47-48页 |
| ·试验详细步骤设计 | 第47-48页 |
| ·试验中的注意事项 | 第48页 |
| ·试验装置介绍 | 第48-55页 |
| ·模型试验台简介 | 第48-50页 |
| ·冻结循环系统详述 | 第50-52页 |
| ·数据采集系统简介 | 第52-55页 |
| ·土样的物理和热学试验 | 第55-59页 |
| ·土样含水量试验 | 第55-56页 |
| ·土样密度试验(环刀法) | 第56-57页 |
| ·土样的固结试验 | 第57-58页 |
| ·土样直接剪切试验 | 第58页 |
| ·冻结过程土样未冻水含量试验 | 第58-59页 |
| ·冻结试验详细进行过程 | 第59-66页 |
| ·斜井模型、冻结管和数据采集设备的埋设 | 第59-62页 |
| ·土体的冻融过程和斜井模型的开挖 | 第62-66页 |
| ·本章小结 | 第66-67页 |
| 3. 斜井竖向直排冻结模型试验的温度场及应力场研究 | 第67-81页 |
| ·试验过程温度场的分布和变化规律 | 第67-73页 |
| ·冷源温度时间变化情况及数据分析 | 第67页 |
| ·主面温度分布变化情况及数据分析 | 第67-70页 |
| ·轴面温度分布变化情况及数据分析 | 第70-71页 |
| ·界面温度分布变化情况及数据分析 | 第71-72页 |
| ·冻结壁外侧温度分布变化情况及数据分析 | 第72-73页 |
| ·试验过程应力场的分布和变化规律 | 第73-78页 |
| ·水平方向土体总应力变化情况及数据分析 | 第73-75页 |
| ·水平方向土体受到水平冻胀力变化情况的分析 | 第75-77页 |
| ·斜井模型和冻结管受力分析 | 第77-78页 |
| ·试验过程位移场的分布和变化规律 | 第78-79页 |
| ·本章小结 | 第79-81页 |
| 4. 竖向直排冻结壁温度场理论预测方程的建立 | 第81-93页 |
| ·研究背景 | 第81页 |
| ·直排竖向冻结温度场分布预测方程的建立 | 第81-87页 |
| ·基本假设 | 第81-82页 |
| ·单冻结管冻结壁温度场分布计算公式介绍 | 第82页 |
| ·单排冻结管冻结壁温度场分布方程的推导 | 第82-85页 |
| ·多排冻结管冻结壁温度场分布方程的推导 | 第85-87页 |
| ·冻结壁平均温度预测模型的建立 | 第87-89页 |
| ·计算模型的量纲和影响因素分析 | 第89-92页 |
| ·量纲分析 | 第89-90页 |
| ·温度场计算模型中各影响因素分析 | 第90-92页 |
| ·本章小结 | 第92-93页 |
| 5. 竖向直排冻结水平冻胀力计算模型的建立和工程应用研究 | 第93-109页 |
| ·研究背景 | 第93页 |
| ·土体产生冻胀现象的机理和影响因素 | 第93-94页 |
| ·未冻土体冻胀力计算模型的推导 | 第94-95页 |
| ·冻结锋面位置冻胀力(原始冻胀力)的理论计算 | 第95-98页 |
| ·不同区域冻胀力计算模型的建立 | 第98-99页 |
| ·计算模型的量纲和影响因素分析 | 第99-101页 |
| ·工程实例 | 第101-108页 |
| ·现场实测数据的选取和分析 | 第101-106页 |
| ·理论预测值与实测数据的比较 | 第106-108页 |
| ·本章小结 | 第108-109页 |
| 6. 竖向直排冻结过程温度场和应力场的数值模拟 | 第109-119页 |
| ·FLAC~(3D)热力学模型的建立 | 第110-113页 |
| ·FLAC~(3D)数值分析软件简介 | 第110-111页 |
| ·基本热平衡方程和热传导定律 | 第111-112页 |
| ·初始条件和边界条件 | 第112页 |
| ·基于温度应变的热力耦合基本方程 | 第112页 |
| ·基于水分迁移的水-热-力耦合基本方程 | 第112-113页 |
| ·竖向直排冻结温度场和应力场的数值模拟 | 第113-118页 |
| ·计算模型建立及计算参数的选取 | 第113-114页 |
| ·计算模型模拟冻结过程的实现 | 第114-115页 |
| ·温度场模拟结果分析 | 第115-117页 |
| ·水平应力场模拟结果分析 | 第117-118页 |
| ·本章小结 | 第118-119页 |
| 7. 结论和展望 | 第119-123页 |
| ·主要结论 | 第119-120页 |
| ·主要创新点 | 第120页 |
| ·展望 | 第120-123页 |
| 参考文献 | 第123-129页 |
| 致谢 | 第129-131页 |
| 作者简介 | 第131页 |
| 在读期间发表的学术论文和参与编写的专著 | 第131页 |
| 在读期间参加的科研项目和工程实践 | 第131页 |
