盾构出洞水平冻结解冻温度场三维有限元分析

摘要

为揭示人工冻土解冻规律,为跟踪注浆控制融沉提供理论依据,对某地铁区间隧道盾构出洞水平冻结工程融化温度场进行了三维数值模拟分析,并研究了土体导热系数、比热容、含水率和环境温度等因素变化对人工冻土融化温度场的影响.计算结果表明:冻结帷幕解冻所需热量主要来自于与隧道管片和混凝土槽壁接触的大气；解冻过程可分为负温阶段、相变阶段和正温阶段,土体温度在负温阶段上升较快,相变阶段明显变缓,进入正温区后土体温度回升速度再次增大;负温阶段受比热容的影响比较显著,含水率增大引起相变阶段明显延长,导热系数和环境温度变化对三个阶段都有显著影响.