-18℃ 盐水冻结隧道近接下穿上覆结构冻胀规律试验研究

摘要

在冻结下穿工程中盐水温度是影响上部结构所受冻胀压力大小的关键因素,为了定量研究提高盐水温度对降低土体冻胀率的影响程度,基于上海地铁18号线隧道冻结法下穿10号线国权路车站工程,采用试样试验和相似模拟试验方法,对-18℃ 和-28℃2种冻结温度下土体产生的温度场和应力场进行研究.试样试验设计为单向封闭冻结试验,得出-18℃ 盐水较-28℃ 盐水冻结产生的冻胀压力峰值低52.9％,冻胀压力上升速度低20.1％.相似模拟试验基于相似准则对车站尺寸、冻结管路直径、盐水流量等参数进行换算,得出使用-18℃ 盐水相较-28℃盐水冻胀压力峰值低20％,冻胀压力上升速度低58％.整体试验结果表明:-18℃盐水冻结可以有效减小冻胀压力峰值和增长速度,且有侧向约束条件下产生的冻胀压力大于相似模拟试验中产生的冻胀压力.试验结果可以为冻胀敏感工程、有重大风险源工程提供技术参考和数据支撑.