交叠车站下穿段MJS+水平冻结温度场分析

作     者：周子朋 赵记领 杨平 赵红光 王怀东 Zhou Zipeng;Zhao Jiling;Yang Ping;Zhao Hongguang;Wang Huaidong

作者机构：南京林业大学土木工程学院南京210037 南京地铁集团有限公司南京210008 中铁第六勘察设计院集团有限公司天津300308 

出 版 物：《地下空间与工程学报》 (Chinese Journal of Underground Space and Engineering)

年 卷 期：2021年第17卷第4期

页      面：1144-1153,1170页

核心收录：

学科分类：081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家自然科学基金(51478226) 南京地铁集团有限公司科研项目 

主　　题：MJS加固 水平冻结 温度场 交圈 冻结帷幕 

摘      要：以南京地铁7号线中胜站下穿既有10号线中胜站工程项目为研究背景,提出了富水承压含水砂层交叠车站下穿施工MJS+水平冻结新工法,通过ADINA有限元软件进行水平冻结温度场数值模拟,获得了富水砂层交叠车站下穿段人工水平冻结的冻结温度场变化规律,并对比分析了MJS加固端部采取保温措施与否的冻结温度场发展规律,研究了因MJS水化热产生的不同地层初始温度和不同季节施工对冻结温度场的影响。结果表明:随冻结时间增加,冻结锋面发展速度先快后慢,冻结40 d时,冻结区内土体温度维持在-13℃以下;无论是在MJS加固区的顶部、中部还是底部,距离冻结管越近,其温度下降速度越快,最终土体温度也越低;MJS加固区中地层初始温度平均每升高4.54℃,内部土体达到设计厚度所需时间延长1 d;夏季必须对端部采取保温措施,否则无法形成所需厚度,对端部采取保温措施后,端部冻结交圈时间减少2 d,冻结40 d时端部冻结壁厚度增加了2.6倍。相同地层初始温度和冻结设计方案下,冬季施工能有效增强端部位置的冻结效果。研究成果可指导实际工程施工,同时为国内相似地层类似工程设计、施工提供技术支撑。