以北京东六环隧道盾构段联络通道冻结施工为背景，研究超大直径隧道土体与管片交界面处冻结温度场。采用现场实测和数值模拟的方法，对交界面处冻结壁的发展状况以及冻结管端部不循环段长度对交界面冻结的影响进行了分析。结果表明：同一位置的数值模拟温度变化与工程实测基本一致，能较好反映土体温度变化；在冻结过程中，同远离管片的另一截面相比，交界面处的冻结壁厚度更小，且随着冻结时间的增加，两个截面处冻结壁厚度差值逐渐增大，到冻结56 d时，冻结壁上壁厚度差值达到1.04 m,冻结壁侧壁厚度差值达到0.91 m;冻结管不循环段长度会明显影响交界面的冻结效果，间距平均每增加100 mm,在冻结56 d时的交界面冻结壁上壁厚度将减小80 mm,侧壁厚度将减小60 mm。研究结果可为类似的大直径隧道联络通道冻结工程提供参考。
某市地铁区间联络通道采取冻结法施工，冻结区主要含粉质黏土和细沙。为保障冻结开挖施工过程中的安全，验证冻土帷幕强度是否满足施工要求，对该冻结区域进行原状冻土取样，并制作冻土试样进行无侧限抗压强度试验，对冻土强度以及破坏方式进行分析。结果表明，细沙冻土试样平均抗压强度为3.40 MPa，破坏表现为脆性，其中失去抗压能力有2种方式，包括结构破坏，以及受外界影响，冻土中的冰融化使细沙解体而失去承载能力。粉质黏土冻土试样平均抗压强度为0.67 MPa，破坏表现为塑性，主要是受外界影响，冻结融化导致冻土的抗压承载能力下降。最后通过对试验结果和现象分析，提出冻结施工合理化建议，以保障冻结施工过程的安全，为类似冻结工程提供一定参考和借鉴。
目的：揭示冻土形成与发展的过程可以为复杂地质条件下的冻结法施工提供科学依据，因此需研究冻结过程中冻土温度场的变化规律。方法：以福州地铁某江底联络通道冻结工程为例，开展土体热物理参数试验及冻结温度场试验。通过试验获得土体的导热系数、比热容、冻结温度等重要热物理参数值，以及冻结温度分别为-5℃、-10℃、-15℃和-20℃时，冻土温度场的变化规律。利用ANSYS有限元计算软件开展了冻土温度场数值计算分析，获得了不同冻结时间下，冻结温度场计算分布图、沿路径A—B的温度分布情况、有效厚度范围内冻土的平均温度等计算结果，并与工程实际测量值进行了对比分析。结果及结论：冻结温度越低，土体温度的变化速率越快；当冻结温度为-5℃、-10℃、-15℃及-20℃时，距离冷源最远处的测温孔测量得到的冻结温度稳定值分别为0.75℃、-3.00℃、-4.00℃及-7.50℃,稳定温度与相应冻结温度之间的差值分别为5.75℃、7.00℃、9.00℃以及12.50℃;该冻结工程冻土交圈时间为30 d,积极冻结时间为45 d,冻土平均温度达到了-14.80℃;计算结果与实测数据基本吻合，误差在工程允许范围之内，验证了所...
提出将冻土帷幕演变过程的关键阶段细分，并计算冻土帷幕温度场冻结锋面和特征等温线坐标的冻土帷幕整体性状确定性分析方法，对冻结帷幕薄弱部位、特征及成因进行了研究。结果表明：联络通道冻结管单侧开孔和放射状布置形式，使得冻土帷幕局部区域的冻结壁厚度和平均温度存在薄弱点；辅助冻结侧的冻结壁厚度大于其设计值，平均温度较低，而主冻结侧的冻结壁厚度小于其设计值，平均温度较高；联络通道泵站下部冻结管相交区域冻结壁形成最晚，第II冻结壁厚度最薄；联络通道拱部与边墙的角部连接区域冻结壁交圈时间最长，辅助冻结侧边墙冻结管间距较大区域的冻土帷幕厚度最薄。冻结法施工时，测温孔位置和长度的设计应覆盖薄弱点，施工中应对薄弱点进行重点监控。
以广州地铁7号线北滘新城站—林头站区间2#联络通道及泵房冻结工程为背景,开展冻土物理力学性能试验及冻结壁安全性评价。通过试验得到-5℃、-10℃以及-15℃条件下粉质黏土及粉细砂冻土单轴抗压应力-应变曲线,以及-10℃温度下粉质黏土及粉细砂冻土抗折强度。-10℃温度下,粉质粘土单轴抗压强度平均值为2.63 MPa,弹性模量平均值为82.93 MPa,抗折强度平均值为2.384 MPa;-10℃温度下,粉细砂单轴抗压强度平均值为3.22 MPa,弹性模量平均值为49.3 MPa,抗折强度平均值为2.048 MPa。利用ANSYS软件,结合冻土物理力学性能参数,模拟得到联络通道段及泵房冻结壁的第一主应力、剪应力以及位移。联络通道开挖后,冻结壁安全系数满足要求,能够保证联络通道暗挖施工过程的安全性和可靠性。
通过对宁波轨道交通2号线地下隧道区间联络通道典型土层的人工冻土物理力学性能试验研究表明:宁波平原区典型土层人工冻土冻结温度低;冻土的热物理参数要高于相应原状土;土层属特强冻胀～强冻胀和融沉～强融沉;冻土强度总体具有抗压强度大于抗折强度和抗剪强度。试验结果为宁波轨道交通2号线联络通道工程实践所证实,为本地区其他工程冻结法施工提供了一系列的岩土参数。
哈尔滨轨道交通2号线土建02标联络通道拟采用冻结法施工,为了进一步研究该标段埋深范围内地层人工冻土物理力学特性,对该标段联络通道埋深范围内的粉砂层取样进行了冻土物理力学性能试验。试验结果为该标段联络通道冻结法设计提供了基础,并有效降低了该地区联络通道冻结法设计造价。
研究了上海长江隧道联络通道冻土帷幕温度动态演化过程.运用ANSYS有限元软件建立了较为符合实际工程的三维实体模型,考虑了管片散热、冷排管等影响,用比焓值随温度的变化来反应相变潜热的动态变化过程.研究和总结了冻土帷幕温度动态演化机理,包括冻土帷幕发展规律、交圈规律、平均温度发展规律及冻土帷幕有效厚度发展规律.研究结果表明,冻土帷幕温度场的形成是一个有规律可循的连续性发展过程.有限元分析的冻土帷幕交圈时间、平均温度和冻土帷幕有效厚度与工程实测数据比较吻合.
冻结法施工广泛运用隧道联络通道,而在含盐较高的土层中运用冻结法施工与普通土层则有所不同。本文依托上海长江隧道2#联络通道冻结工程,考虑到含盐土层的影响,对双排管冻结公式进行了修正,得出在高含盐地区的冻土帷幕温度场的形成规律,并计算出冻土帷幕厚度及平均温度等指标,进而指导并确保在这种复杂工程中冻结施工的安全。
盾构隧道联络通道冻结法施工时冻土帷幕的流行计算方法是平面应变问题的荷载-结构模型,按框架结构用结构力学法计算。为考察该方法的准确性和适用性,将考虑土层作用的结合弹性地基梁的结构力学法与荷载-结构、土层-结构模型的平面应变问题数值计算以及联络通道和集水井整体三维数值计算进行比较。结果表明,上述方法所得的应力分布规律基本一致,但数值差异较大。综合分析表明,传统结构力学法在一定程度上降低安全储备后比结合弹性地基梁的结构力学法更具适用性,但三维数值计算更为准确。