盾构隧道端头杯型冻结壁温度场发展与分布规律研究

本书以南京、苏州地区地铁建设为工程背景，采用室内实验、数值模拟、理论研究及工程应用与实测相结合的综合研究方法，对盾构隧道端头杯型冻土壁温度场发展与分布规律展开研究。通过研究，首先提出了目前我国盾构隧道端头常用加固方式及其适用性，对南京、上海等城市盾构隧道端头的加固方式进行了经验总结，形成了南京、苏州地区地铁穿越典型土层的冻土热物理、力学参数表格化数据。然后结合数值模拟，分析了盾构进出洞杯型冻土壁的合理性，研究了杯型冻土壁温度场发展与分布规律以及盐水温度、冻结管间距、冻结管直径和不同土层等因素对杯型冻土壁温度场的影响。接着对水平冻结工程自然解冻温度场进行三维数值模拟分析，并研究土体导热系数、比热容、含水率和环境温度等因素变化对人工冻土自然解冻温度场的影响。同时，结合具体加固工程建立二维数值模型对热水循环时（即强制解冻时）冻土解冻温度场进行了研究，对影响强制解冻效果的一些主要因素进行了敏感性分析，提出了盾构进出洞水平冻结强制解冻的施工工艺。最后对苏州地铁火车站盾构始发杯型冻结工程进行了相关实测研究，结合实测数据和南京、苏州地铁施工的实际经验，提出了盾构进出洞水平冻结设计、施工工艺、预测、监测的成套方法和标准。