不同頂管組合方式的管幕凍結溫度場模型試驗

作者：段寅,榮傳新,程樺,蔡海兵,解德柱,丁楊龍

摘要：拱北隧道作為港珠澳大橋珠海連接線的關鍵性工程,在國內外首次成功運用了管幕凍結技術。以此為背景,為更加全面地掌握飽和軟土地層中管幕凍結溫度場的分布特點,開展了不同頂管組合方式下的管幕凍結溫度場模型試驗研究。試驗結果表明:各測點溫度曲線在積極凍結期前4h急劇下降,隨后逐漸減緩,降至砂土冰點后趨于平穩,三種布管方式均滿足凍結設計要求;凍結管中低溫鹽水提供的冷量首先傳遞給頂管管壁,再以"面"的形式均勻地傳遞給周圍土體;積極凍結21h后,采用四根空頂管組合的C區凍結壁豎向范圍最大,空管管壁正上方凍結壁平均厚度約為105mm,在滿足管幕剛度設計要求的前提下,可采此布管方式以達到快速形成凍結帷幕的目的。限位管開啟后的4h內,實頂管中線垂直距離100mm范圍內測點溫度曲線雖有明顯回升但仍維持在凍土冰點以下,超出此范圍后溫度變化影響逐漸減弱,且頂管間凍結壁穩定存在,表明限位管在滿足管間有效封水的條件下,能在一定范圍內起到定向限制地層凍脹的作用。優化后的雙圓形凍結管在滿足凍結設計要求的同時,更加便于安裝且經濟環保。

發文機構：安徽理工大學土木建筑學院 淮南聯合大學建筑工程系 中煤特殊鑿井有限責任公司

關鍵詞：管幕凍結法相似模型試驗溫度場頂管組合方式拱北隧道港珠澳大橋freeze-sealing pipe roof methodsimilar model testtemperature fieldpipe arrangementsGongbei TunnelHong Kong-Zhuhai-Macao Bridge

分類號： U455.9[建筑科學—橋梁與隧道工程]