凍結法隧道施工的宏觀凍脹理論與試驗驗證

摘要

隧道冻结工程的冻土发展预测,是冻结壁设计和隧道开挖的重要依据.本文对孔隙率冻胀模型进行了改进,引入物理意义明确的分凝势,推导出冻结缘内孔隙率变化率的基本形式,得出冻结缘内温度梯度是影响孔隙率改变的主要因素,是冻土水热力耦合过程中的重要影响因素.通过理论推导得到冻结过程有限元计算的基本公式,并利用已有实测冻胀资料对数值类比结果进行了验证,结果表明改进的孔隙率变化率冻胀模型对於冻土发展具有很好的预测精度,在冻土工程中有很高的应用价值.