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管幕冻结特殊布管形式稳态温度场解析解-中国公路学报
第 卷 第 期 中 国 公 路 学 报
年 月
文章编号
管幕冻结特殊布管形式稳态温度场解析解
胡向东 洪泽群
同济大学 岩土及地下工程教育部重点实验室上海
同济大学 地下建筑与工程系上海
摘要为了给管幕冻结这一新型地下工程施工方法的设计与施工提供参考针对港珠澳大桥拱北隧
道口岸暗挖段的管幕冻结工法考虑积极冻结过程中所使用的圆形主力冻结管和异形加强冻结
管 种类型冻结管的特殊布置形式通过对实际问题进行适当简化提出单圈冻结管错位布置的
冻结模型在此基础上首先利用保角变换将单圈管不等距模型转化为单排管不等距模型然后结
合 方程边界条件可分离的特性利用 个单排管等间距模型叠加求解单排管不等距模型
最后得到管幕冻结法单圈管错位布置的温度场解析解结合该解析解选取管幕冻结法布管形式
个周期单元上 个特征位置的截面进行温度分析并利用 数值软件对特征面上的理论
温度分布进行对比验证最后根据拱北隧道实际施工参数对其管幕冻结效果进行求解分析和直观
的温度场云图展示研究结果表明在管幕冻结法冻结管单圈错位布置形式下各特征面的温度均
能降至较低的负温远低于土体冻结温度管间封水的效果能够得到保证对比而言主面上温度
最低较近两冻结管之间的界面 温度略低于主面温度在冻结管布置圈径上各组参数下界面
的温度均能达到 以下且温度随着冻结管错位角度减小而降低各特征面上温差最大位
置出现在冻结管布置轴面上温度差异随着冻结过程的进行逐渐减小冻土帷幕内的温度分布趋于
稳定
关键词隧道工程稳态温度场保角变换管幕冻结法单圈管解析解
中图分类号 文献标志码
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