滨海地区富水软弱地层地铁建造关键技术与风险控制研究
发布时间: 2021-11-18
来源: 科技服务团
基本信息
(1)开展了冻结过程对管片的影响评估,根据能量守恒定律建立了冻结温度场的数学模型,以此为基础计算冻结法温度场的分布特点、冻胀对管片受力变形的影响以及冻土融化时温度场的动态变化过程;由计算得知,因此冻结法冻结期的管片由冻胀引起的应力满足设计要求。
(2)结合地铁联络通道冻结壁的受力特点,考虑冻结壁安全因素,将冻结壁等效为矩形钢架力学结构模型。通过理论推导,得到基于强度条件的冻结壁厚度计算方法。基于试验得到冻土强度与冻结温度的关系,将冻结温度与冻结壁厚度联系起来,成功提出一种考虑冻结温度的冻结壁厚度设计方法。其次,通过冻结温度与冻结土强度关系试验研究发现,冻结土抗压强度和抗剪强度随冻结温度降低呈线性增大;冻结温度越低,所需冻结壁厚度越小。
(3)此外,应用本研究的方法计算可得到水平冻结法冻结厚度和冻结温度的关系,结合实际案例,冻结壁厚度选定在***~***之间,所需冻结温度范围-5~-25℃较为合理。最后,通过数值模拟、现场实测验证了冻土结构的稳定性及联络通道施工的安全性,验证设计方法的可行性。
(4)分别研究了进行冻结法联络通道施工时,在冻结期和开挖期时,盾构区间管片、联络通道及废水泵房的变形、受力情况,为冻结法施工的相关计算设计提供了理论参照。