隧道水平冻结施工引起地表冻胀的历时预测模型

详细信息   

• 责任者：蔡海兵^c中南大学^d1980^e博士研究生^f副教授 ; 彭立敏 ; 郑腾龙^c安徽理工大学
• 刊名：岩土力学
• 出版年：2012
• 卷期：33^b6总205
• 关键词：隧道 ; 冻胀20^a冻结法 ; 预测 ; 数学模型 ; 随机介质 ; 位移
• 页码：1761～1768
• 索书号：P478.06/357
• 图表：^c表1参17插图
• 分类号：1610
• 文摘期号：2013/03

摘要

隧道水平冻结施工过程中，土体冻结引起体积膨胀，进而会在地表产生冻胀现象。实际工程一般采用多根冻结管形成冻结壁。冻结壁交圈前，地表冻胀由多个冻土柱的叠加膨胀变形引起；冻结壁交圈后，地表冻胀则由整个冻结壁的膨胀变形引起。鉴于此，考虑冻结壁的形成过程，基于随机介质理论，建立了隧道水平冻结施工引起地表冻胀位移的历时预测模型。同时对冻结外锋面半径和冻胀区域外半径这2个关键参数的取值方法进行了相关探讨。最后针对两个工程案例，采用该计算模型对地表冻胀位移进行分析，得到地表冻胀位移随时间的变化规律，并与现场实测结果相比较，验证了模型的可靠性。该模型应用于隧道水平冻结施工前、冻结期内任意时刻的地表冻胀位移预测，可为工程冻结实施方案的合理确定提供有效依据。