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本文结合寒冷地区季节冻土层厚度大、强度较高的实际情况,根据人工冻结法在基坑支护技术中的发展现状,建立季节冻土层与人工冻土墙相互作用下冻土墙的破坏模式,对季节冻土层的贡献给出合理评价,为完善人工冻结法在基坑支护中的应用提供理论依据。
本文根据二维热传导方程,建立了冻结管冻结土体的传热数学模型,推导出冻结过程中土中温度分布的基本规律,冻结过程中存在冻结平缓和冻结剧烈两个阶段。建立了根据温度场分布情况对冻土墙进行分层的计算模式。提出不同冻结时间、相同冻结管间距时,冻土墙初期主要表现为厚度增长,温度下降缓慢,然后进入一个温度强化阶段,墙体主要表现为温度下降,厚度增长缓慢。
通过考虑季节冻土层作用和不考虑季节冻土层作用两种情况的对比分析,得出季节冻土层对冻土墙有明显的约束作用,可减小冻土墙最大水平位移,并对减小冻结管挠度有积极作用。