拱北隧道管幕冻结法温度场数值计算_中国煤炭行业知识服务平台

拱北隧道管幕冻结法温度场数值计算

作者

龙伟荣传新段寅郭轲
单位

安徽理工大学土木建筑学院淮南联合大学建筑与艺术学院
摘要

以港珠澳大桥珠海连接段拱北隧道为工程实例，研究管幕冻结法的温度场发展规律，基于二维多孔介质传热理论，采用有限元软件COMSOL对积极冻结期的实际工况进行数值计算，模拟结果通过现场实测验证，研究了温度场在异形冻结管开启前后的发展与分布规律。结果表明：冻结30 d时，实顶管完全被冻土包裹，并且顶管之间开始形成连续的冻土帷幕；冻结50 d时，空顶管被冻土完全包裹；冻结90 d时，实顶管和空顶管处冻土帷幕厚度达到2.0 m，满足设计要求。在异形冻结管开启前、开启后10 d内和开启后10~20 d内，两顶管间中点处温度测点的平均温度变化速率分别为–0.86℃/d，–0.88℃/d和–0.25℃/d，之后各测点温度趋于稳定，进而形成温度较为均匀的冻土帷幕。研究成果可为类似冻结工程提供技术参考。
关键词

管幕冻结法温度场冻土帷幕数值计算港珠澳大桥拱北隧道
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金项目(51878005，51374010)
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