【摘 要】
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地铁缓解了城市极大通勤需求,其庞大的人流量伴随着极高的安全需求。联络通道应运而生,其加固工法是重中之重。与传统工法相比,冻结法能有效阻挡地下水渗流、施工环境友好、复杂地层施工成本较低,故应用广泛。但冻结过程冻土帷幕变化复杂,需要深入研究其规律,以提高经济效益。本文分别运用ADINA和COMSOL软件模拟研究联络通道冻结加固工程,研究对象位于南宁地铁五号线新秀公园站和广西大学站之间。根据现场温度和声
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地铁缓解了城市极大通勤需求,其庞大的人流量伴随着极高的安全需求。联络通道应运而生,其加固工法是重中之重。与传统工法相比,冻结法能有效阻挡地下水渗流、施工环境友好、复杂地层施工成本较低,故应用广泛。但冻结过程冻土帷幕变化复杂,需要深入研究其规律,以提高经济效益。本文分别运用ADINA和COMSOL软件模拟研究联络通道冻结加固工程,研究对象位于南宁地铁五号线新秀公园站和广西大学站之间。根据现场温度和声呐渗流实测数据赋予相应材料参数值,将两种模拟结果与现场实测数据对比,以验证数值模拟方法的可靠性。重点研究渗流条件下温度场的发展情况,并利用控制变量法分析不同条件对最终冻结效果的影响,进而改进冻结方案。主要结论如下:（1）根据最不利原则,以现场温度实测数据计算冻土帷幕厚度为2.72 m,冻结壁平均温度为-10.9℃,满足设计要求;渗流实测表明地下水渗流对后续正常施工影响不大,但需注意:在渗漏流速大于0.1782m/d的位置,应适当控制冻结温度,以消除渗流产生的负面影响。（2）当渗流速度较大时,考虑渗流场作用建立水-热耦合模型,其模拟结果更接近实测数据。这表明实际工程中地下水渗流对冻土帷幕的影响不可完全忽视。（3）ADINA软件模拟发现,整体冻土帷幕发展情况良好,冻结40天后能形成光滑封闭的等温曲线,冻结效果达到设计要求。（4）COMSOL软件模拟显示,以渗流速度为1.0m/d进行计算所得渗流场对冻结效果影响显著;但以渗流速度为0.14m/d计算所得渗流场对于冻结工程的影响甚小;由实测数据得知,联络通道周围渗流速度普遍在0.14m/d左右,但局部区域渗流速度达到1.0m/d,因此有必要采取防渗措施。（5）改变渗流速度、渗流方向和原始地温对最终冻结效果影响显著;而适当改变冻结管直径、数量、间距、或改变盐水循环温度对最终冻结效果影响不明显。与实际冻结方案相比,在保证冻结效果相近的情况下,改善冻结方案后能够明显降低成本。
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