为解决管幕+冻土复合结构在大体量冻结工程应用时冻胀规律不明确、控制效果不稳定等难题,基于上海轨道交通18号线江浦路车站管幕冻结暗挖工程进行了开放系统下的模型试验。通过对不同影响因素下的管幕冻结冻胀特性和管幕受力规律进行试验研究,得出以下结论:1)管幕可以对冻胀产生较好的约束作用,管幕+错峰冻结可以有效避免上覆土体及结构抬升; 2)间歇冻结后管幕受力曲线根据间歇时间呈现规律性锯齿波动,停冻3、5、7 d后,管幕所受冻胀压力分别可以减少约40、50、60 MPa,表明采用间歇冻结可以有效降低冻胀压力; 3)上覆地层压力越大,管幕受冻胀压力越小,较大的上覆压力可以约束冻胀的发展。
为解决管幕+冻土复合结构在大体量冻结工程应用时冻胀规律不明确、控制效果不稳定等难题,基于上海轨道交通18号线江浦路车站管幕冻结暗挖工程进行了开放系统下的模型试验。通过对不同影响因素下的管幕冻结冻胀特性和管幕受力规律进行试验研究,得出以下结论:1)管幕可以对冻胀产生较好的约束作用,管幕+错峰冻结可以有效避免上覆土体及结构抬升; 2)间歇冻结后管幕受力曲线根据间歇时间呈现规律性锯齿波动,停冻3、5、7 d后,管幕所受冻胀压力分别可以减少约40、50、60 MPa,表明采用间歇冻结可以有效降低冻胀压力; 3)上覆地层压力越大,管幕受冻胀压力越小,较大的上覆压力可以约束冻胀的发展。
为了研究土体的冻胀特性以及水分迁移情况,以解决季节性冻土区因土体冻胀现象而产生的一系列工程问题,选取冻胀效果明显的黏性土作为研究对象,进行了线性降温冻结模式和恒温冻结模式下的开放系统冻结试验。结果表明:相比于恒温冻结模式,线性降温冻结模式更有利于土体冻胀的产生;在线性降温冻结模式下,降温速率不同,土柱的冻胀量和吸水量不同,土柱的冻胀量和吸水量均与降温速率呈反比关系,降温速率越大,冻胀量和吸水量越小;冻胀率、液固比均与降温速率呈反比关系,降温速率越大,冻胀率和液固比越小。该结果可以用来预测线性降温冻结模式下土体的冻胀量,以便在工程实践中选择合适的冻结模式。
为了研究土体的冻胀特性以及水分迁移情况,以解决季节性冻土区因土体冻胀现象而产生的一系列工程问题,选取冻胀效果明显的黏性土作为研究对象,进行了线性降温冻结模式和恒温冻结模式下的开放系统冻结试验。结果表明:相比于恒温冻结模式,线性降温冻结模式更有利于土体冻胀的产生;在线性降温冻结模式下,降温速率不同,土柱的冻胀量和吸水量不同,土柱的冻胀量和吸水量均与降温速率呈反比关系,降温速率越大,冻胀量和吸水量越小;冻胀率、液固比均与降温速率呈反比关系,降温速率越大,冻胀率和液固比越小。该结果可以用来预测线性降温冻结模式下土体的冻胀量,以便在工程实践中选择合适的冻结模式。
港珠澳大桥珠海连接线拱北隧道工程口岸暗挖段的超前预支护体系采用管幕冻结法。该工法独创运用内置在顶管里面的冻结管、加强管以及限位管3种管路的冻结系统,以便实现“冻起来、抗弱化、控冻胀”这一独特的管幕冻结法理念。通过现场试验,对该工法在现场条件下的冻结效果以及控制冻结方案进行研究。试验结果表明:管幕冻结法在现场环境下具有优良的封水效果;通过限位管实施的“热控”限位效果局限于限位管区域而调控盐水温度的“冷控”限位则对整个冻结帷幕都能产生影响。