一、某冻结工程含水砂层不交圈的原因分析（论文文献综述）
张松[1]（2021）在《流场作用下的联络通道人工冻结效果研究》文中研究指明
张松[2]（2021）在《流场作用下的联络通道人工冻结效果研究》文中提出近年来,随着我国城市地铁建设的快速发展,联络通道工程逐渐增多,各类工程事故时有发生,其中地下水流动对冻结效果的影响是引起事故的主要原因之一。为此,本文以广州地铁某冻结法施工区间的联络通道为研究对象,采用模型试验和数值计算相结合的方法,对联络通道特殊布孔条件下的流-热耦合问题开展研究,并获得以下主要结论:（1）渗流作用下联络通道的冻结壁交圈时间将会有大幅度延长,同时上下游侧墙冻结壁会出现明显的不均性,且随着流速的增大,冻结壁的不均匀性会进一步扩展。当流速达到一定临界值后,迎水面冻结壁将不再交圈。（2）渗流条件下联络通道的冻结壁交圈困难问题主要发生于迎水面的侧墙区域,由于联络通道一般采用“上窄下宽”的布孔方式,因此侧墙冻结壁呈现从上至下逐步交圈发展的趋势。（3）基于模型试验数据,采用回归分析的方法,建立了渗流速度、孔间距及冻结壁厚度的函数关系,为类似工程设计提供了参考依据。（4）提出了增设辅助冻结孔和迎水面冻结孔两种冻结方案的优化方法,并采用数值计算方法进行优劣比较,结果显示增设辅助冻结管法适用于流速较小,冻胀变形要求严格的工程,增设迎水面冻结管法适用于流速较大,冻胀控制相对宽松的工程。
庄言[3]（2021）在《联络通道冻结温度场发展特性及影响因素研究》文中指出冻结法凭借其适用地层种类多且对周边环境污染小的优势,在地铁联络通道工程建设中获得了广泛的认可。根据现有的研究成果表明,大多数学者通过选取通道中任意断面的冻结温度场发展来替代整座通道的温度场发展,忽略了冻结管布置形式及偏斜角度对联络通道不同断面温度场发展的影响,无法全面反映整个联络通道冻结温度场的发展规律。本文依托上海地铁15号线罗秀路站至百色路站同区间联络通道作为工程背景,运用有限元软件对1号联络通道冻结管偏斜情况进行三维数值模拟,通过对比分析联络通道不同断面温度场发展规律,获得了联络通道冻结最薄弱断面以及相应冻结壁的交圈时间、厚度和平均温度。同时,对现场获得的联络通道冻结工程盐水温度值、地层温度值、泄压孔压力值进行整理分析后,得到了同区间联络通道地层降温规律的异同点及原因,并将土体温度代入带有偏斜系数的冻结壁厚度和平均温度计算公式,发现各项冻结指标均能符合设计要求。最后将数值模拟进行拓展,建立不同盐水温度和不同冻结管管径的联络通道三维模型。根据不同盐水温度的联络通道三维数值模拟结果,获得了不同盐水温度条件下,冻结15d、30d、45d、60d相应的温度场和不同冻结壁厚度及强度达到设计要求所需要的时间,以及联络通道温度场与冻结时间、盐水温度之间的变化关系。基于73mm、89mm、108mm三组不同冻结管直径的联络通道数值模拟结果,进一步研究不同断面温度场发展规律,发现在冻结管间距大的截面,冻结壁厚度达到设计要求所需要的时间较长,管径变化对冻结壁厚度达到冻结设计要求所需时间的影响较小。综合上述主要工作内容及成果,可为以后类似联络通道冻结效果分析提供一定的参考,对计算联络通道冻结壁厚度和平均温度的正确性有一定的价值,可为今后相似地层的联络通道冻结工程提供借鉴。
陈笔尖[4]（2021）在《联络通道冻结对上部既有隧道影响机理研究》文中研究表明随地下交通网络越来越复杂化,多数联络通道工程采用冻结法来降低施工对周边线路产生的变形影响。目前,国内外关于对既有隧道的影响研究已取得较为丰硕的成果,但关于联络通道冻结过程中对上部既有隧道的影响研究尚缺乏,对其认识尚有不足。本文通过采用理论计算、现场实测和数值模拟等方法对福州地铁2号线上洋～鼓山站区间冻结联络通道下穿出入段工程进行研究,获得联络通道冻结过程中对上部既有隧道和周边土层的变形影响规律,其主要研究如下:（1）根据弹性理论及寒区隧道冻结土体冻胀力简化计算,求出冻结壁外侧冻胀力后,结合土中附加应力传递、衰减关系,对联络通道冻结过程中上部既有隧道中心点及纵轴向上的竖向变形进行分析,获得结果:上部既有隧道受冻胀的影响区域为5倍冻结土体宽度范围,且冻胀应力随冻胀率增加而呈线性增加。（2）通过对既有隧道和地表的现场实测位移数据进行分析,探究联络通道出入口散热作用,土层温度场和冻结壁发展状况,冻结管周边土体、地表位移以及联络通道上部既有隧道位移变化,并对实测数据进行拟合,获得结果:冻结中后期,叠加区地表测点位移随时间近似呈线性增长变化,其平均增长率为0.59mm/d～1.01mm/d。上部既有隧道测点位移随时间的变化规律符合logistic函数变化规律。（3）采用ANSYS有限元软件模拟计算联络通道冻结下穿工程,将模拟的温度及位移结果与实测数据进行对比分析,并进一步探究土层、上部既有隧道及其对应地表在积极冻结期的位移变化。获得结果:地表位移变化曲线可将冻胀作用分为最弱、最强、过渡区3个部分,并且可确定冻胀作用对既有隧道的影响半径约为21m。（4）在基于前述有限元模型的基础上,通过改变模型中上部既有隧道直径及其与联络通道净距、水平夹角以及土层弹性模量等因素,进一步研究冻结过程中既有隧道和地层的位移变化规律。获得结果:在冻结过程中对既有隧道位移变形影响最大的因素为夹角和净距。对地表位移变形影响最大则为夹角。基于以上研究进展及成果,可以为类似的联络通道或隧道冻结工程的设计、施工以及周边区域保护提供一定的参考。
王磊[5]（2021）在《人工冻土水分迁移规律及下穿冻结对上覆结构作用研究》文中认为人工冻结法在富水软土地层隧道建设中应用广泛,但冻土冻胀现象对上覆结构的安全性具有不良影响。随着冻结隧道下穿上覆结构工程数量的逐年增加,冻胀引起上覆结构变形的现象已经引起了学者们的高度关注,但上覆结构在冻结下穿过程中的变形计算方法及相互作用规律尚不清楚。本文瞄准冻胀的实质是冻土中水分迁移引起的宏观表现这一理论核心,基于达西定律、质量守恒定律和迁移势理论,构建人工冻土水分场计算数学模型及水分迁移引发冻胀演化模型,求解了冻结过程中下部体积增加量,推导了计算上覆土体变形反向Peck公式,即“冻隆公式”。基于极限拉应变法和薄板变形理论,提出了针对不同上覆结构形式、不同上覆结构刚度大小工况下的结构变形换算方法。主要取得以下研究成果:1)基于达西定律、质量守恒定律和迁移势模型推导了非饱和正冻土的水分迁移方程,进行了补水条件下的冻结水分迁移试验,定量得出了上覆荷载、含水率,冻结温度三个因素对水分迁移量的影响;2)提出了开放系统下的水分迁移量计算方法,得出冻结过程中下部体积增加量,计算得出开放系统条件下的水分体积增加量可达到冻土体积的110%;3)通过归纳文献数据、相似模拟试验和数值计算,论证了人工冻结冻胀引发上部地表变形符合高斯分布规律的结论,得出人工冻结引发上部地表变形影响范围约为8-10倍冻胀丘宽度;4)得出地表下部地层在冻胀作用下变形规律仍然符合高斯分布,推导了适用于冻胀的修正Mair公式,用于计算地表下地层的冻胀丘尺寸;5)推导了计算冻结过程中上覆地层变形的冻隆公式求解上覆结构所在地层的变形量;6)基于极限拉应变法和矩形薄板挠度公式,提出了针对不同上覆结构形式和不同刚度的结构变形计算方法,将冻隆公式求解得出的土层变形换算为结构变形,求解不同上覆结构在冻胀作用下产生的抬升;7)采用实际冻结工程监测数据对下部地层体积增加量、冻隆公式和结构变形计算方法进行了验证,实测值与计算值接近,可以满足施工过程中安全评价分析的需求。随着未来富水软土地层城市地铁隧道大规模建设,冻结下穿上覆结构工程数量将逐年增加。本文研究成果将为冻结下穿工程提供上覆结构变形计算方法,为冻结设计及施工提供有效参考依据。有针对性的采取结构预加固或冻胀控制措施,避免冻结下穿过程中上覆结构损坏等重大风险。研究成果为人工冻结技术在高风险地下工程领域的技术研究和应用建立理论基础和计算参考。
杨笑[6]（2020）在《粗粒土地层人工冻结过程中的温度场研究》文中研究表明人工冻结法凭借可控性强、绿色无污染、适用范围广等优点在市政工程中被广泛应用,在软黏土区域已经成为成熟的施工方法。随着人们对地下水资源保护意识的日益增强,城市施工中对基坑开挖降水的限制越来越严格,国内许多粗粒土地层丰富的地区也开始尝试使用冻结法施工。然而,粗粒土渗透系数较大,往往水量充足,水流速度较大,难以形成连续的冻结壁。研究粗粒土地层在人工冻结过程中的温度场变化规律及相关条件对冻结壁发展和周围土体的影响,对推广冻结法施工在粗粒土地区的应用具有重要意义。本文首先在渗流场和温度场耦合的数学模型基础上,以渗流条件下的饱和砂层冻结模型试验为计算原型,选择适用于多场耦合的有限元软件COMSOL Multiphysics进行模拟计算。将模型试验结果与数值模拟结果进行对比,以验证该软件在粗粒土冻结过程中计算结果的准确性。为了弥补试验条件有限的缺陷,再以数值模拟为主要研究手段,建立了水热力耦合作用下的粗粒土地层马蹄形地铁联络通道数值模型,探究在流速、冻结管间距和布管方式三个因素影响下地层温度、地表变形和应力发展规律。主要研究成果如下:（1）通过对比模型试验结果与数值模拟结果发现数据吻合性较好,证明COMSOL软件对于计算粗粒土地层热流耦合问题准确度较高。定义冻结壁上下游厚度之比为不对称度,研究发现冻结管间距和渗流速度都会对数值结果产生一定的影响。当冻结管间距一定时,不对称度整体上随渗流速度的增大而减小;当渗流速度一定时,不对称度随冻结管间距的增大而减小。（2）通过对粗粒土地层马蹄形地铁联络通道数值计算研究发现,当流速在3m/d以下时,流速对温度场和冻结壁形状影响较小;当流速大于6m/d时,冻结壁上下游不对称程度随流速增大而愈加明显。减小冻结管间距或增加管圈数均有助于增加冻结壁厚度。冻结壁交圈时间与流速和管间距基本均呈指数关系。（3）分析冻结过程中周围土体的应力变化,发现应力的增长过程可以分为初期维持、快速增长和缓慢增长三个阶段;地表变形曲线基本呈正态分布。地表变形和应力均在流速为6m/d时达到峰值,此后随流速增大而逐渐减小,且变形曲线峰值的位置也会随着流速的增大,逐渐向水流的方向发生偏移。管间距的减小或管圈数的增加都会使冻结稳定后的地表变形和应力增大。
郑超[7]（2020）在《富水卵砾石层地铁联络通道冻结壁厚度计算及应用研究》文中研究指明冻结法作为常见的软弱土体加固工法之一,近年来在我国采矿工程、交通工程和建筑基础等领域应用广泛。当冻结法应用于地铁联络通道施工时,特别是遇到富水卵砾石软弱地层后,因为地质条件与规范差别很大,碰到了很多新的问题与困难。论文以南宁地铁某联络通道为工程背景,运用理论分析、数值模拟、现场实测等不同的研究方法,较系统的对富水卵砾石层地铁联络通道的冻结壁厚度及其温度、变形特性进行研究,提出适合富水卵砾石层中地铁联络通道冻结壁厚度的设计建议。主要得出以下研究成果:（1）对富水卵砾石软弱地层特殊性质和三种传统冻结壁厚度计算方法进行分析评价,在联系本工程特殊地质条件与地铁隧道的现场工程概况的基础上综合分析,采用我国学者李杰提出的结构力学法推导理论,简化计算模型,基于力法得出联络通道富水卵砾石层冻结壁厚度计算方法,并分析其在富水卵砾石层中的应用特点,提出了富水卵砾石层仍旧可以采用结构力学法计算冻结壁厚度,并提出优选要点。依托实际工程,根据工程概况与地层岩性,结合同组人员对-10℃人工冻土进行的物理力学试验确定的冻土的各类性质参数,并基于强度控制法与力法,考虑一定的安全系数,计算得出冻土壁厚度为2.0m。（2）利用有限元软件ABAQUS,采取数值模拟法,分别对积极冻结期内冻结壁的温度场和维护冻结期内地铁联络通道开挖过程进行分析研究。由数值分析结果得到:在积极冻结期内,位于冻结管内侧的点更早到达积极冻结温度（-10℃）,随着时间的推移,内外侧点温度曲线变化差异越大。在维护冻结期内,当进入开挖阶段,应力呈降落趋势,由模拟知冻结壁的最大变形满足容许变形条件,冻结壁受到的外荷载满足冻土的单轴抗压强度,进一步证明冻结壁设计厚度的安全可靠性。（3）通过现场实测与有限元模拟进行对比,分析联络通道温度、位移及应力三场的变化趋势,发现现场实测值和数值计算结果趋势相吻合。说明此模型计算方法、模型及参数都基本可行,考虑多地层相变能较好地反映实际工程温度场的变化过程,同时证明按照本文设计的冻结壁厚度2.0m在冻结壁变形及强度方面满足安全许可的要求,研究成果可为类似地下冻结工程施工设计提供有益的理论参考。（4）简述了富水卵砾石地层冻结内在机理,富水卵砾石层中冻土成分较普通冻土更为复杂,随着外部冻结温度的变化,内部温度、冰晶结构及未冻水含量也在随时发生改变,相变放热随之变化。冻结富水卵砾石层土是一个复杂的多相体系,因此只能在其他条件相同的情况下,来考虑某一个或两个因素的影响,分析这种因素的变化对冻土性状产生的影响。总之,本文通过研究富水卵砾石层地铁联络通道冻结壁厚度及其温度、变形特性,验证了地铁联络通道冻结壁厚度计算方法,为之后的类似研究提供有益参考。
王彬[8]（2020）在《大流速渗透地层人工冻结壁形成机理及其力学特性研究》文中研究说明人工地层冻结法已经在我国两淮矿区深厚冲积层立井掘砌施工以及沿海城市地铁建设中得到了广泛应用,地层中的地下水流速一直是影响冻结法施工效果的决定性因素之一,当地层中地下水流速较大时,不仅会延长冻结壁的交圈时间,同时会降低冻结壁承载力,严重危及施工安全,因此在大流速渗透地层进行冻结法施工面临着许多理论和关键技术难题,亟待开展相应的应用基础和工程技术研究,以满足工程设计与施工需要。为此,本文以“水-热耦合”问题为研究主线,采用室内试验、模型试验、数值计算以及理论分析相结合的研究方法,重点对大流速渗透地层冻结管的传热机理、人工冻结壁的发展规律、人工冻结孔优化布置方法、稳态冻结温度场的理论解以及冻结壁的力学特性等方面开展系统的研究。采用粒径为1±0.15mm的圆粒砂来模拟渗透地层,通过核磁共振技术对砂样的未冻水含量随温度的变化规律进行试验研究。基于试验结果,对常用的4种砂土未冻水含量数学模型与本砂样试验结果的适用性进行了分析,并对模型的拟合参数对计算结果的影响规律进行了研究。通过对比发现Kozlowski模型可以较好的反映出本砂样未冻水含量的变化规律。基于自主研发的大型水热耦合物理模型试验系统对不同流速条件下的人工冻结温度场的时空演化规律进行了试验研究,试验结果表明:在多管冻结试验中,当相邻冻结锋面之间的距离减小至临界值Lc后会产生“群管效应”,该效应会加快冻结锋面的扩展速度,缩短冻结壁的交圈时间。由于水流的对流传热作用会抵消部分“群管效应”,因此Lc会随着渗流速度的增加而减小。其中渗流速度小于3m/d时,Lc为400mm;渗流速度为6m/d以及9m/d时,Lc分别减小至154mm以及 130mm。考虑冰水相变过程,构建水热耦合数学模型,并结合模型试验结果对数学模型的合理性进行验证。基于构建的数学模型,通过COMSOLMultiphysic数值计算软件对不同流速条件下的单圈以及双圈冻结温度场的发展规律进行了预测分析,计算结果显示:在本研究中,单圈冻结管的布置方案适用于地下水流速小于10m/d的地层冻结,而双圈冻结管的布置方案适用于地下水流速小于20m/d的地层冻结。针对单圈冻结,采取局部加密或者在水流上游增设辅助冻结管的优化方式后,冻结壁能够交圈的极限流速由11m/d增加至12m/d;针对双圈冻结,在保持冻结管数量不变的情况下,按照水流对冻结温度场的影响程度对不同区域的冻结管的间距进行优化调整,优化后冻结壁能够交圈的极限流速由20m/d增加至26m/d。采用“分段等效”的方法对渗流场作用下单管冻结稳态温度场的冻结锋面的形状进行简化,基于稳态温度场的求解方法推导得出了大流速渗透地层单管冻结稳态温度场的解析表达式;基于解析解,对不同流速条件下的单管冻结稳态温度场的分布规律进行了计算,结果显示:随着渗流速度的增大,单管冻结区域的面积减小,而低温区域的比例的增加,温度场的平均温度降低。根据不同流速的地下水作用下冻结壁“危险截面”的温度分布规律,以最低温度点所在位置为分界点,将冻结温度场曲线等效为两段抛物线;根据冻土弹性模量、粘聚力与冻结温度场的线性关系,将冻结壁视为力学参数随着半径呈二次函数变化的材料;分别基于M-C准则、D-P准则、广义Tresca准则以及双剪强度准则,推导得出冻结壁的弹塑性应力计算公式。基于构建的应力计算公式,对不同流速条件下的人工冻结壁的极限承载力以及弹塑性应力变化规律进行了分析。[图]83[表]33[参]170
董艳宾[9]（2020）在《大流速渗透地层多管冻结模型试验研究》文中研究指明人工冻结法是含水层矿井和隧道开挖中大量使用的止水和加固方法之一,而在含有地下水渗流条件下的冻结法施工中,影响冻结法施工方案的主要因素之一就是地下水渗流速度大小,它对冻结法施工的成败起着关键性的作用。以地下水渗流条件下的饱和多孔介质为研究对象,通过准确控制渗流场的流速以及流向,并充分考虑水、热两场边界条件的影响,构建了一套大型水热耦合物理模型试验系统,应用该系统对大流速渗透地层单排三管冻结温度场的时空演化规律进行了试验研究,同时基于热传导以及对流传热的作用特点对试验结果进行了分析,通过数值模拟方法结合试验结果验证数学模型的合理性,并使用该模型对冻结施工方案进行优化。首先,根据相似准则,以饱和多孔介质为研究对象,设计并建立大型相似模型试验,测出单排三管冻结过程中不同渗流速度下的温度变化数据,进而分析了不同流速下的冻结温度场时空演变规律。在渗流条件下,冻结锋面的发展过程实际是冻结管吸收饱和多孔介质的初始热量、水的相变潜热以及对流传导热量的过程;同时在多管冻结过程中,相邻冻结管的冷量叠加会产生“群管效应”,加快冻结锋面的扩展速度;而渗流速度的大小直接影响对流传热和“群管效应”,进而影响冻结壁交圈时间和不同位置的冻结壁厚度。其中流速小于3m/d时,“群管效应”的冻结锋面扩展半径临界值为400mm;流速为6m/d和9m/d时,“群管效应”的冻结锋面扩展半径临界值为154mm和130mm。然后,基于表观热容法构建了水热耦合数学模型,并建立COMSOL Multiphysics数值计算模型,使用软件中的自定义偏微分方程组功能,实现了饱和多孔介质温度场和渗流场耦合问题的数值求解,结合试验所得数据,验证了水热耦合模型的合理性和参数选择的准确性。最后,使用水热耦合数学模型,并结合渗流条件下冻结温度场的时时间与空间演变规律,对淮南某矿副井冻结法施工方案进行优化,当地下水流速为10m/d、15m/d、20m/d时,优化方案相较于常规方案在三种流速下的冻结壁交圈时间分别提前了 7d、13d和57d,表明优化效果良好且流速越大优化效果越明显。图[48]表[14]参[88]
杨凡[10]（2020）在《大流速渗透地层人工冻结温度场模型试验研究》文中进行了进一步梳理冻结法目前是富水软土层竖井掘砌施工的主要工法,但由于地下水流的存在,影响工程的成败,本文以饱和多孔介质为研究对象,通过准确控制渗流场的流速以及流向,并充分考虑水、热两场边界条件的影响,构建了一套大型水热耦合物理模型试验系统,应用该系统对大流速渗透地层单管冻结温度场的时空演化规律进行了试验研究,同时基于热传导以及对流传热的作用特点对试验结果进行了分析,结果表明:当渗流速度v=3m/d时,冻结温度场的温降速率减小,但在进入稳定冻结阶段之后,冻结锋面最终的形状以及扩展的范围与无流速状态时的差距较小;当渗流速度v=6m/d以及9m/d时,被冻区域的温降速率进一步减小,并且上游区域的温度明显高于下游区域,在持续冻结24h后,冻结锋面向上游/两侧/下游扩展的范围较无流速时分别减小了72.27%/52.83%/27.73%以及 76.89%/55.89%/39.07%。将相似模型试验和数值模拟相结合,对数学模型的合理性进行了验证。并在该数学模型的基础上,结合淮南某矿区的冻结方案的设计参数,运用数值计算对7种优化方案的优化效果进行了分析。结果表明:在地下水流速较大的作用下,冻结管布置圈的上游位置的冻结效果是影响整个冻结壁交圈时间以及厚度的决定性因素,对上游位置的冻结管进行加密处理后,缩小了相邻冻结管之间的间距,增加了上流区域的冷量供应,从而缩短了上游区域的冻结壁的交圈时间,进而提高了整个冻结壁的冻结效率。当加密的角度为105。,冻结管的间距缩小至1m时,冻结交圈的最大流速达到13m/d,较优化前（8m/d）提高了 62.5%,并且对应相同的冻结时间,优化后的冻结方案形成的冻结壁的厚度明显大于优化前。本研究将为数值计算以及理论分析的发展提供可靠的依据,并且为大流速渗透地层冻结管布置间距提供重要参考。图65表格11参考文献84
二、某冻结工程含水砂层不交圈的原因分析（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、某冻结工程含水砂层不交圈的原因分析（论文提纲范文）
（2）流场作用下的联络通道人工冻结效果研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 冻结法在工程中的应用现状 |
| 1.2.2 静水条件下冻结温度场研究 |
| 1.2.3 动水条件下冻结温度场研究 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 研究目标 |
| 1.5 研究方法及技术路线 |
| 第二章 冻结模型试验 |
| 2.1 相似理论简介 |
| 2.2 相似准则推导 |
| 2.2.1 冷源相似准则 |
| 2.2.2 渗流场和温度场耦合相似准则 |
| 2.3 模型参数的设计 |
| 2.3.1 几何相似比 |
| 2.3.2 温度相似比 |
| 2.3.3 时间相似比 |
| 2.3.4 渗流速度相似比 |
| 2.3.5 冷媒盐水流量相似比 |
| 2.4 模型试验装置 |
| 2.4.1 试验模型箱 |
| 2.4.2 冻结系统 |
| 2.4.3 渗流系统 |
| 2.4.4 测温系统 |
| 2.5 试验准备与实施 |
| 2.5.1 模型试验规划 |
| 2.5.2 模型试验分组 |
| 2.5.3 模拟试验土体 |
| 2.5.4 模型试验过程控制 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 模型试验结果分析及讨论 |
| 3.1 土体温度场演化规律 |
| 3.1.1 静水条件下土体温度场演化规律及模型有效验证 |
| 3.1.2 动水条件下土体温度场演化规律 |
| 3.2 冻结壁厚度发展规律 |
| 3.3 冻结壁宏观形态与温度场分布规律研究 |
| 3.3.1 克里金插值法应用原理 |
| 3.3.2 静水条件下总体冻结效果分析 |
| 3.3.3 动水条件下总体冻结效果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 联络通道流-热耦合数值模拟研究 |
| 4.1 数值模拟试验设计 |
| 4.1.1 基本假定 |
| 4.1.2 温度场控制方程 |
| 4.1.3 渗流场控制方程 |
| 4.2 数值模型的建立 |
| 4.2.1 几何模型的建立 |
| 4.2.2 几何模型网格划分 |
| 4.2.3 初始条件及边界条件 |
| 4.2.4 数值模型的计算参数 |
| 4.3 数值模拟与模型试验计算结果对比分析 |
| 4.3.1 冻结温度场分析 |
| 4.3.2 联络通道冻结壁厚度对比 |
| 4.3.3 数据结果差异性分析 |
| 4.4 渗流场分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 联络通道冻结方案的加强设计 |
| 5.1 优化方案的提出 |
| 5.1.1 辅助冻结管法 |
| 5.1.2 迎水面冻结管法 |
| 5.2 辅助冻结管优化后温度场 |
| 5.3 迎水面冻结管优化后温度场 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（3）联络通道冻结温度场发展特性及影响因素研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 运用于地下空间土体加固的冻结法发展现状 |
| 1.2.2 不同工况对联络通道冻结工程的影响研究 |
| 1.2.3 冻结温度场数值模拟研究现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 技术路线 |
| 第二章 冻结法相关理论 |
| 2.1 影响土体冻结的相关因素 |
| 2.1.1 导热系数 |
| 2.1.2 焓值 |
| 2.1.3 结冰温度 |
| 2.1.4 冷量损失 |
| 2.2 冻结温度场分析 |
| 2.2.1 冻结温度场 |
| 2.2.2 导热方程 |
| 2.3 冻结管偏斜的冻结壁厚度计算 |
| 2.4 冻结管偏斜的冻结壁平均温度计算 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 地铁同区间联络通道冻结温度场数值模拟 |
| 3.1 数值模拟计算原理 |
| 3.2 工程概况 |
| 3.2.1 工程简述 |
| 3.2.2 地面环境 |
| 3.3 联络通道模型建立和计算 |
| 3.3.1 定义单元类型及材料属性 |
| 3.3.2 建立三维数值模型并划分网格 |
| 3.3.3 求解计算 |
| 3.4 联络通道中心温度场发展规律研究 |
| 3.4.1 积极冻结时期联络通道冻结温度场发展规律 |
| 3.4.2 联络通道中心横截面冻结壁发展规律 |
| 3.5 横断面温度场发展特点分析 |
| 3.5.1 右线喇叭口区域 |
| 3.5.2 预计薄弱区域 |
| 3.5.3 冻结管交叉区域 |
| 3.6 冻结关键参数分析 |
| 3.6.1 联络通道冻结壁交圈时间 |
| 3.6.2 联络通道冻结壁厚度 |
| 3.6.3 联络通道冻结壁平均温度 |
| 3.7 同区间联络通道温度场对比分析 |
| 3.7.1 联络通道出入段温度场对比分析 |
| 3.7.2 联络通道中心处温度场对比分析 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 地铁同区间联络通道冻结温度场实测对比 |
| 4.1 同区间联络通道冻结方案 |
| 4.1.1 冻结施工难点 |
| 4.1.2 冻结参数设计 |
| 4.1.3 冻结孔布置 |
| 4.1.4 冻结管偏斜情况 |
| 4.2 监测方案 |
| 4.2.1 监测目的 |
| 4.2.2 监测内容和监测设备 |
| 4.2.3 测温孔布置 |
| 4.3 同区间联络通道现场实测数据对比分析 |
| 4.3.1 总需冷量差异分析 |
| 4.3.2 泄压孔实测压力值差异分析 |
| 4.3.3 土体降温规律异同点分析 |
| 4.3.4 冷量损失对冻结效果的影响分析 |
| 4.3.5 不同地层对冻结效果的影响分析 |
| 4.3.6 不同入土深度的冻结效果分析 |
| 4.3.7 不同部位的冻结效果分析 |
| 4.3.8 冻结管偏斜对冻结效果影响分析 |
| 4.4 同区间联络通道不同地层实测计算对比分析 |
| 4.4.1 同区间联络通道不同土层冻结壁厚度计算 |
| 4.4.2 同区间联络通道不同深度冻结壁平均温度计算 |
| 4.4.3 同区间联络通道冻结管偏斜模拟结果与现场实测对比分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 冻结管偏斜与无偏斜对冻结温度场发展影响 |
| 5.1 建立冻结管有、无偏斜模型 |
| 5.2 冻结管有、无偏斜对冻结温度场的影响 |
| 5.3 冻结管有、无偏斜对冻结关键技术指标的影响 |
| 5.3.1 冻结管有、无偏斜对冻结壁交圈完成时间的影响 |
| 5.3.2 冻结管有、无偏斜对冻结速度的影响 |
| 5.3.3 冻结管有、无偏斜对联络通道中心处冻结壁厚度的影响 |
| 5.4 本章小节 |
| 第六章 盐水温度对温度场发展影响 |
| 6.1 不同盐水温度值设定 |
| 6.2 不同盐水温度下的冻结效果分析 |
| 6.2.1 第一组盐水温度的温度场发展 |
| 6.2.2 第二组盐水温度的温度场发展 |
| 6.2.3 第三组盐水温度的温度场发展 |
| 6.2.4 不同组盐水条件的土体冻结效果对比 |
| 6.3 盐水温度对关键冻结技术指标的影响 |
| 6.3.1 不同盐水温度对冻结壁交圈完成时间的影响 |
| 6.3.2 不同盐水温度对冻结壁厚度的影响 |
| 6.4 本章小节 |
| 第七章 不同冻结管管径对温度场发展影响 |
| 7.1 建立不同管径的联络通道模型 |
| 7.2 管径对冻结效果的影响 |
| 7.2.1 冻结管直径为73mm的冻结效果 |
| 7.2.2 冻结管直径为89mm的冻结效果 |
| 7.2.3 冻结管直径为108mm的冻结效果 |
| 7.3 不同截面冻结关键技术指标研究 |
| 7.3.1 不同管径情况下冻结壁交圈完成时间 |
| 7.3.2 不同管径情况下冻结壁厚度达到设计要求所需时间 |
| 7.4 本章小结 |
| 第八章 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简介 |
（4）联络通道冻结对上部既有隧道影响机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究问题的提出 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 隧道冻结施工对周边区域变形影响研究 |
| 1.2.2 新建隧道对既有线路变形的影响研究 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 1.4 研究方法及技术路线 |
| 第二章 联络通道冻结温度场及既有隧道位移实测分析 |
| 2.1 工程概况 |
| 3.1.1 地质及水文情况 |
| 3.1.2 周边环境及建(构)筑物 |
| 2.2 监测目的及方案 |
| 2.2.1 监测目的及内容 |
| 2.2.2 测温孔位置布置 |
| 2.2.3 地表及既有隧道位移测点布置 |
| 2.3 联络通道现场温度测点变化规律 |
| 2.3.1 冻结土体温度变化 |
| 2.3.2 出入口散热作用对土体温度变化影响 |
| 2.3.3 不同冻结区域土体温度变化规律 |
| 2.4 联络通道测点位移的变化规律 |
| 2.4.1 地表位移变化规律 |
| 2.4.2 上部既有隧道位移变化规律 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 既有隧道受冻结影响的理论计算 |
| 3.1 土体冻胀机理 |
| 3.2 冻胀影响因素 |
| 3.3 寒区隧道冻胀力计算 |
| 3.3.1 基本假设 |
| 3.3.2 热传导方程建立及冻结圈厚度求解 |
| 3.3.3 基于弹性力学方法计算冻结壁冻胀力 |
| 3.4 冻胀力作用下既有隧道竖向位移变化 |
| 3.4.1 均布荷载下角点附加应力系数 |
| 3.4.2 不同净距上部既有隧道轴线变形 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 联络通道冻结温度场及周边位移场数值模拟 |
| 4.1 数值模拟概述 |
| 4.2 联络通道温度场数值模拟计算 |
| 4.2.1 温度场数值模拟基础理论 |
| 4.2.2 冻结体温度场计算模型建立 |
| 4.2.3 网格划分 |
| 4.2.4 初始边界条件 |
| 4.2.5 有限元模型的计算参数 |
| 4.3 联络通道周边位移场数值计算结果分析 |
| 4.3.1 联络通道周边温度场云图发展变化 |
| 4.3.2 土层及上部隧道位移场云图发展变化 |
| 4.3.3 距通道中心不同距离的地表位移变化关系 |
| 4.3.4 距对称面不同距离的既有隧道位移变化关系 |
| 4.4 实测与模拟结果验证 |
| 4.4.1 联络通道温度测点实测与模拟对比 |
| 4.4.2 联络通道周边冻胀位移场实测与模拟对比分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 下穿联络通道冻胀位移影响因素敏感性分析 |
| 5.1 上部既有隧道线路随深度的变化关系 |
| 5.1.1 不同净距下位移分布云图 |
| 5.1.2 地表及既有隧道位移随轴向路径变化关系 |
| 5.1.3 不同净距下地表横向位移随时间变化关系 |
| 5.2 上部既有隧道与联络通道不同夹角变化关系 |
| 5.2.1 不同夹角下位移分布云图 |
| 5.2.2 不同夹角下地表及既有隧道位移随轴向路径变化关系 |
| 5.2.3 不同夹角下地表横向位移随时间变化关系 |
| 5.3 上部既有隧道不同直径与位移变化关系 |
| 5.3.1 不同既有隧道直径位移云图 |
| 5.3.2 不同既有隧道直径位移随轴向路径变化关系 |
| 5.3.3 不同直径地表横向位移随时间变化关系 |
| 5.4 土层不同弹性模量对既有隧道位移影响 |
| 5.4.1 不同弹性模量下地层与既有隧道位移云图 |
| 5.4.2 不同弹性模量下位移随轴向路径变化关系 |
| 5.4.3 不同弹性模量下地表横向位移随时间变化关系 |
| 5.5 四种不同因素对变形影响的敏感性对比 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简介 |
（5）人工冻土水分迁移规律及下穿冻结对上覆结构作用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和选题意义 |
| 1.2 国内外冻结下穿工程 |
| 1.2.1 国外冻结下穿工程 |
| 1.2.2 国内冻结下穿工程 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 冻结水分迁移机制研究 |
| 1.3.2 冻胀引发地层抬升与结构相互作用研究 |
| 1.3.3 冻胀计算应用Peck公式思路研究 |
| 1.3.4 存在的主要问题 |
| 1.4 主要研究内容和研究方法 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 研究目标 |
| 1.4.3 技术路线 |
| 2 人工冻结水分迁移理论及试验研究 |
| 2.1 人工冻土水分迁移模型 |
| 2.1.1 达西定律引申至非饱和土 |
| 2.1.2 非饱和土中的土水势及迁移势 |
| 2.1.3 三维非饱和土的水分迁移方程 |
| 2.2 开放系统人工冻结水分迁移试验方案 |
| 2.2.1 土体补水装置的研制 |
| 2.2.2 土体试样制备 |
| 2.2.3 冻结温度选取 |
| 2.2.4 补水方式 |
| 2.2.5 上覆压力 |
| 2.2.6 传感器及采集仪 |
| 2.2.7 实验过程 |
| 2.2.8 粘土中的冰聚集现象 |
| 2.3 开放系统中影响水分迁移的显着性因素分析 |
| 2.3.1 正交试验分组 |
| 2.3.2 水分迁移影响因素定量分析 |
| 2.3.3 水分迁移试验分组汇总表 |
| 2.3.4 冻胀量与水分迁移的趋势关系 |
| 2.3.5 冻胀量与水分迁移速度的定性关系 |
| 2.4 单因素试验确定影响水分迁移量的显着性因素规律 |
| 2.4.1 上覆荷载对土体水分迁移量的影响 |
| 2.4.2 含水率对土体水分迁移量的影响 |
| 2.4.3 冻结温度变化对土体水分迁移量的影响 |
| 2.5 非饱和未冻土段水分增加量研究 |
| 2.5.1 冻结锋面发展及冻土长度 |
| 2.5.2 未冻土段含水率变化规律 |
| 2.6 水分迁移量与冻土体积增加率关系研究 |
| 2.6.1 水分迁移量Q与上覆荷载P和冻结温度T的定量关系 |
| 2.6.2 水分迁移量Q与上覆荷载P和含水率ω的定量关系 |
| 2.6.3 冻土体积增加量研究 |
| 2.6.4 冻结壁外锋面扩展研究 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 冻胀引发上覆地层抬升规律研究 |
| 3.1 基于随机介质理论的上覆地层抬升规律研究 |
| 3.2 基于文献数据的地表抬升规律研究 |
| 3.2.1 苏州地区冻结抬升数据 |
| 3.2.2 上海地区冻结抬升数据 |
| 3.2.3 常州地区冻结抬升数据 |
| 3.2.4 广州地区冻结抬升数据 |
| 3.2.5 深圳地区冻结抬升数据 |
| 3.2.6 数据汇总分析 |
| 3.3 基于工程实测的上覆地层抬升规律研究 |
| 3.3.1 工程概况 |
| 3.3.2 上覆地表及管线抬升数据 |
| 3.3.3 数据汇总分析 |
| 3.4 基于半封闭系统试验的上覆土层抬升规律研究 |
| 3.4.1 相似准则 |
| 3.4.2 试验概况 |
| 3.4.3 上覆地层抬升数据 |
| 3.4.4 数据汇总分析 |
| 3.4.5 半封闭系统体积增加量实验研究 |
| 3.5 冻胀引发上覆地层抬升变形研究 |
| 3.5.1 冻胀丘宽度随着深度的变化规律研究 |
| 3.5.2 冻胀丘宽度与冻结壁直径和埋深关系研究 |
| 3.5.3 不同深度和直径下的上部地层变形分析 |
| 3.5.4 不同深度地层的冻胀丘宽度计算公式 |
| 3.5.5 冻隆公式(反向Peck公式)推导 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 冻胀引发上覆结构变形研究 |
| 4.1 上覆结构抬升规律研究 |
| 4.1.1 结构在冻胀作用下的变形规律 |
| 4.1.2 矩形薄板在非均布荷载下的挠度 |
| 4.1.3 上覆结构的刚度选取研究 |
| 4.1.4 基于极限拉应变法的不同尺寸上覆结构变形规律研究 |
| 4.2 冻结下穿典型工程I-郑州冻结下穿工程 |
| 4.2.1 工程概况 |
| 4.2.2 捷运通道监测点布置 |
| 4.2.3 捷运通道变形监测数据 |
| 4.2.4 冻结壁外锋面扩展系数A |
| 4.2.5 地层水分迁移速度测定 |
| 4.2.6 上覆土体变形换算结构变形 |
| 4.3 冻结下穿典型工程II-上海国权路冻结下穿工程 |
| 4.3.1 工程概况 |
| 4.3.2 上覆变形对结构抬升计算 |
| 4.3.3 上覆结构抬升曲线预测的刚度修正法反算上覆变形 |
| 4.3.4 存在上覆结构的相似模拟试验研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 创新点 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 上海国权路相似模拟试验 |
| 1.1 试验土箱设计 |
| 1.2 试验压板设计 |
| 1.3 试验土体含水率配置 |
| 1.4 试验各模型位置 |
| 1.5 冻土开挖 |
| 附录2 高斯分布 |
| 致谢 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（6）粗粒土地层人工冻结过程中的温度场研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状及分析 |
| 1.2.1 人工冻结温度场的研究现状 |
| 1.2.2 地下水流动对冻结温度场影响的研究现状 |
| 1.3 本文的主要研究内容及技术路线 |
| 第2章 冻结温度场和渗流场耦合理论研究 |
| 2.1 基本假设 |
| 2.2 温度场数学模型 |
| 2.2.1 相变问题 |
| 2.2.2 数学模型 |
| 2.2.3 相关物理参数 |
| 2.3 渗流场数学模型 |
| 2.3.1 数学模型 |
| 2.3.2 相关物理参数 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 渗流条件下饱和砂层冻结模型试验和数值模拟 |
| 3.1 COMSOL软件介绍 |
| 3.2 渗流条件下饱和砂层冻结模型试验 |
| 3.2.1 模型试验设计 |
| 3.2.2 监测点布置 |
| 3.2.3 试验材料及步骤 |
| 3.3 热流耦合的数值模拟 |
| 3.3.1 几何模型 |
| 3.3.2 计算参数 |
| 3.3.3 初始条件及边界条件 |
| 3.4 数值模拟及模型试验结果对比 |
| 3.4.1 特征面上监测点结果对比 |
| 3.4.2 监测点温度云图对比 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 水热力耦合作用下的粗粒土地层地铁联络通道数值模拟 |
| 4.1 计算模型的建立 |
| 4.1.1 几何模型 |
| 4.1.2 材料参数 |
| 4.1.3 网格划分 |
| 4.2 水热力耦合物理场设定 |
| 4.2.1 温度场 |
| 4.2.2 渗流场 |
| 4.2.3 应力场 |
| 4.3 数值模拟结果分析 |
| 4.3.1 地下水流速的影响 |
| 4.3.2 冻结管间距的影响 |
| 4.3.3 布管方式的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间参与的课题和取得的科研成果 |
（7）富水卵砾石层地铁联络通道冻结壁厚度计算及应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 水平冻结施工地铁隧道研究 |
| 1.2.2 人工冻结法冻结壁厚度设计研究 |
| 1.2.3 人工冻结数值模拟研究 |
| 1.2.4 人工冻结现场实测及模型试验研究 |
| 1.3 本文研究的主要内容、方法与技术路线 |
| 1.3.1 本文研究的主要内容 |
| 1.3.2 本文研究方法 |
| 1.3.3 本文研究技术路线 |
| 2 富水卵砾石地层冻结壁厚度计算方法 |
| 2.1 富水卵砾石层的冻土力学特性 |
| 2.1.1 常见人工冻土的力学性质测试指标 |
| 2.1.2 富水卵砾石层冻结力学特点 |
| 2.1.3 南宁富水卵砾石层冻结力学特性 |
| 2.2 冻结壁厚度设计原则 |
| 2.3 传统冻结壁厚度计算理论的分析评价 |
| 2.3.1 根据强度和变形条件的冻结壁厚度计算公式 |
| 2.3.2 数理统计经验法的冻结壁厚度计算公式 |
| 2.3.3 根据测温孔得出冻结壁的厚度计算公式 |
| 2.4 根据结构力学法设计冻结壁厚度理论 |
| 2.4.1 强度控制法计算冻结壁厚度 |
| 2.4.2 冻结壁变形验算 |
| 2.4.3 结构力学法在富水卵砾石层中的应用特点 |
| 2.5 南宁地铁联络通道富水卵砾石地层冻结壁厚度计算 |
| 2.5.1 工程概况 |
| 2.5.2 岩土分布情况 |
| 2.5.3 地铁联络通道的冻结壁厚度计算 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 考虑多地层相变的三维冻结温度场数值模拟分析 |
| 3.1 冻土形成过程及温度场分析意义 |
| 3.2 冻结温度场数学模型 |
| 3.3 计算区域与计算参数确定 |
| 3.3.1 模型基本假定 |
| 3.3.2 计算区域确定 |
| 3.3.3 初始及边界条件 |
| 3.3.4 计算参数的确定 |
| 3.3.5 冻结帷幕平均温度值计算方法 |
| 3.4 积极冻结期冻结壁温度场变化规律 |
| 3.4.1 不同冻结时间下冻土纵断面温度分布规律 |
| 3.4.2 不同冻结时间下冻土横断面温度分布规律 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 富水卵砾石地层地铁联络通道开挖过程数值模拟分析 |
| 4.1 数值模拟参数输入与结果 |
| 4.1.1 联络通道冻结暗挖施工方案 |
| 4.1.2 计算范围的确定 |
| 4.1.3 边界条件和荷载 |
| 4.1.4 材料参数的选取 |
| 4.1.5 有限元模型网格 |
| 4.1.6 应力场与应变场计算结果 |
| 4.2 开挖阶段冻结壁位移场变化规律 |
| 4.3 开挖阶段冻结壁应力场变化规律 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 富水卵砾石地层地铁联络通道现场监测 |
| 5.1 现场施工监测 |
| 5.1.1 工程概况 |
| 5.1.2 现场监测主要内容 |
| 5.1.3 现场监测方案 |
| 5.1.4 现场实测结果及分析 |
| 5.2 数值模拟与现场实测对比 |
| 5.2.1 冻结壁平均温度对比 |
| 5.2.2 地表位移对比 |
| 5.2.3 冻结壁应力对比 |
| 5.3 富水卵砾石地层冻结内在机理 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
（8）大流速渗透地层人工冻结壁形成机理及其力学特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 问题的提出以及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究目标 |
| 1.3.3 技术路线图 |
| 2 渗透地层相似材料的热物理特性分析 |
| 2.1 渗透地层相似材料 |
| 2.2 渗透地层相似材料核磁共振试验 |
| 2.2.1 低场核磁共振弛豫原理 |
| 2.2.2 试验设备与参数 |
| 2.2.3 试验方法 |
| 2.3 渗透地层相似材料的未冻水变化规律分析 |
| 2.3.1 渗透地层相似材料T_2谱分布规律 |
| 2.3.2 渗透地层相似材料未冻水变化规律 |
| 2.3.3 未冻水含量数学模型适应性分析及参数确定 |
| 2.4 小节 |
| 3 大流速渗透地层冻结温度场发展规律模型试验研究 |
| 3.1 模型试验设计 |
| 3.1.1 相似准则推导 |
| 3.1.2 相似比确定 |
| 3.1.3 试验系统 |
| 3.1.4 试验控制参数 |
| 3.2 渗流场作用下单管冻结温度场时空演化机理 |
| 3.2.1 单管冻结温度场随时间的变化规律分析 |
| 3.2.2 单管冻结温度场空间分布规律 |
| 3.3 渗流场作用下三管冻结温度场形成机理 |
| 3.3.1 冻结壁交圈时间随渗流速度的变化规律 |
| 3.3.2 渗流场作用下三管冻结温度场分布规律 |
| 3.4 小节 |
| 4 大流速渗透地层人工冻结壁发展规律预测及冻结孔优化设计研究 |
| 4.1 水热耦合模型的建立 |
| 4.1.1 温度场方程 |
| 4.1.2 渗流场方程 |
| 4.1.3 边界条件 |
| 4.2 水热耦合模型的合理性验证 |
| 4.2.1 计算模型建立 |
| 4.2.2 测点温度随时间变化规律对比 |
| 4.2.3 冻结锋面发展规律对比 |
| 4.3 大流速渗透地层人工冻结壁发展规律预测分析 |
| 4.3.1 不同流速地下水作用下单圈管冻结规律研究 |
| 4.3.2 不同流速地下水作用下双圈管冻结规律研究 |
| 4.4 大流速渗透地层冻结孔优化设计 |
| 4.4.1 单圈冻结孔优化设计 |
| 4.4.2 双圈冻结孔优化设计 |
| 4.5 小节 |
| 5 渗流场作用下单管冻结稳态温度场解析解 |
| 5.1 渗流作用下单冻结管稳态温度场解析解的推导 |
| 5.1.1 基本假设 |
| 5.1.2 渗流作用下单冻管稳态温度场的解析解 |
| 5.2 解析解的合理性验证 |
| 5.3 渗流作用下单管冻结稳态温度场的计算与分析 |
| 5.4 小节 |
| 6 大流速渗透地层人工冻结壁力学特性分析 |
| 6.1 地下水流速对单圈冻结温度场以及冻结壁厚度的影响规律 |
| 6.2 冻土力学参数与强度准则 |
| 6.2.1 冻土弹性模量以及粘聚力与温度的关系 |
| 6.2.2 冻土强度准则 |
| 6.3 冻结壁力学计算模型 |
| 6.4 弹性应力计算公式 |
| 6.5 弹塑性应力计算公式 |
| 6.6 工程算例分析 |
| 6.7 小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要研究成果与结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 不同流速条件下应力计算公式参数表 |
| 致谢 |
| 作者简介及读博期间主要科研成果 |
| 作者简介 |
| 攻读博士学位期间的主要科研成果 |
| 发表论文情况 |
| 申请专利情况 |
| 在校期间获奖 |
| 参与科研项目情况 |
（9）大流速渗透地层多管冻结模型试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 引言 |
| 1.1 选题依据及研究意义 |
| 1.1.1 人工冻结法概述 |
| 1.1.2 现存问题 |
| 1.1.3 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 理论研究 |
| 1.2.2 试验研究 |
| 1.2.3 数值模拟 |
| 1.3 研究内容及方法 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究方法 |
| 第二章 相似模型试验的设计与实施步骤 |
| 2.1 相似模型试验设计 |
| 2.1.1 相似准则推导 |
| 2.1.2 确定相似比 |
| 2.1.3 确定相似参数 |
| 2.2 模型试验实施步骤 |
| 2.2.1 冻结循环系统 |
| 2.2.2 温度场测量系统 |
| 2.2.3 地下水渗流系统 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 渗流场作用下三管冻结温度场形成机理 |
| 3.1 冻结壁交圈时间随渗流速度的时间变化规律 |
| 3.1.1 主测面界面处C、E轴线测点温度随流速的时间变化规律 |
| 3.1.2 主测面主面处B、D轴线测点温度随流速的时间变化规律 |
| 3.1.3 辅助测面I轴线测点温度随流速的时间变化规律 |
| 3.1.4 辅助测面H、J轴线测点温度随流速的时间变化规律 |
| 3.1.5 不同流速下冻结温度场随时间变化规律小结 |
| 3.2 渗流场作用下三管冻结温度场空间分布规律 |
| 3.2.1 主测面A轴线测点温度变化的空间分布规律 |
| 3.2.2 主测面主面处B轴线测点温度变化的空间分布规律 |
| 3.2.3 主测面界面处C轴线测点温度变化的空间分布规律 |
| 3.2.4 辅助测面主面处I轴线测点温度变化的空间分布规律 |
| 3.2.5 辅助测面H、J轴线测点温度变化的空间分布规律 |
| 3.2.6 不同流速下冻结温度场的空间变化规律小结 |
| 3.3 渗流场作用下三根冻结管不同时刻冻结区域发展规律 |
| 3.3.1 渗流速度为0m/d时三根冻结管冻结区域发展规律 |
| 3.3.2 渗流速度为3m/d时三根冻结管冻结区域发展规律 |
| 3.3.3 渗流速度为6m/d时三根冻结管冻结区域发展规律 |
| 3.3.4 渗流速度为9m/d时三根冻结管冻结区域发展规律 |
| 3.3.5 不同流速下冻结锋面扩展半径随时间的变化规律 |
| 3.4 本章小节 |
| 第四章 大流速地下水作用下多圈冻结孔优化布置方法研究 |
| 4.1 有限单元法COMSOL Multiphysics软件简介 |
| 4.2 渗流场和温度场的耦合模型的建立 |
| 4.3 模型验证 |
| 4.4 施工方案优化 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果和参加主要课题项目 |
（10）大流速渗透地层人工冻结温度场模型试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1. 引言 |
| 1.1 国内外关于冻结法施工的发展研究现状 |
| 1.1.1 理论研究 |
| 1.1.2 数值计算研究 |
| 1.1.3 试验研究 |
| 1.2 论文选题的依据及研究意义 |
| 1.3 研究方法 |
| 1.4 技术路线图 |
| 2. 相似模拟试验设计及步骤 |
| 2.1 试验模型的基本假设 |
| 2.2 相似准则推导 |
| 2.2.1 相似准则的推导 |
| 2.2.2 确定相似比 |
| 2.3 模型试验装置 |
| 2.3.1 试验前材料准备 |
| 2.3.2 试验系统介绍 |
| 2.3.3 试验准备 |
| 2.4 试验开始 |
| 2.5 热物理参数测试 |
| 2.6 小节 |
| 3. 地下水渗流条件下单圈管冻结的试验研究 |
| 3.1 冻结温度场随时间的变化规律分析 |
| 3.2 冻结温度场的空间分布 |
| 3.3 单圈冻结管的温度场分布 |
| 3.4 冻结区域的扩展速率分析 |
| 3.5 小节 |
| 4. 地下水渗流条件下单圈管冻结的数值模拟研究 |
| 4.1 有限元模型的建立 |
| 4.1.1 COMSOL Multiphysics的介绍 |
| 4.2 水热耦合模型的建立 |
| 4.2.1 温度场方程 |
| 4.2.2 渗流场方程 |
| 4.2.3 物性参数描述 |
| 4.3 模型验证 |
| 4.3.1 测点布置 |
| 4.3.2 试验结果与模拟结果对比 |
| 4.4 单圈管冻结方案优化研究 |
| 4.4.1 冻结方案优化设计 |
| 4.4.2 网格划分 |
| 4.4.3 冻结方案优化效果分析 |
| 4.4.4 交圈时间与渗流速度之间的关系 |
| 4.4.5 渗流速度与冻结壁厚度之间的关系 |
| 4.4.6 优化前后冻结壁厚度的发展速率 |
| 4.5 小节 |
| 5. 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间主要成果和参加主要课题项目 |
四、某冻结工程含水砂层不交圈的原因分析（论文参考文献）
- [1]流场作用下的联络通道人工冻结效果研究[D]. 张松. 石家庄铁道大学, 2021
- [2]流场作用下的联络通道人工冻结效果研究[D]. 张松. 石家庄铁道大学, 2021
- [3]联络通道冻结温度场发展特性及影响因素研究[D]. 庄言. 福建工程学院, 2021
- [4]联络通道冻结对上部既有隧道影响机理研究[D]. 陈笔尖. 福建工程学院, 2021(02)
- [5]人工冻土水分迁移规律及下穿冻结对上覆结构作用研究[D]. 王磊. 煤炭科学研究总院, 2021
- [6]粗粒土地层人工冻结过程中的温度场研究[D]. 杨笑. 北京建筑大学, 2020(08)
- [7]富水卵砾石层地铁联络通道冻结壁厚度计算及应用研究[D]. 郑超. 西安科技大学, 2020(01)
- [8]大流速渗透地层人工冻结壁形成机理及其力学特性研究[D]. 王彬. 安徽理工大学, 2020
- [9]大流速渗透地层多管冻结模型试验研究[D]. 董艳宾. 安徽理工大学, 2020(04)
- [10]大流速渗透地层人工冻结温度场模型试验研究[D]. 杨凡. 安徽理工大学, 2020(04)