深厚砂黏分界處不同工況下多圈管凍結溫度場特性

作者：楊青,榮傳新,黎明鏡,楊國兵

摘要：多圈管凍結壁設計方案是解決深凍結問題的有效方法,為研究深厚砂黏層分界處不同工況下多圈管凍結溫度場特性,采取分界處原黏性土XRD試驗結果,利用ANSYS數值模擬凍結三圈管,對比分析了細砂土與膨脹性黏土在凍結管偏斜與不偏斜工況下溫度場凍結壁形成與發展特性。研究表明:多圈管不偏斜凍結,細砂層與膨脹性黏土層凍結壁溫度場均呈規則、對稱、有序發展,主凍結中圈管間、內圈管間、中-內圈管間、中-外圈管間、外圈管依次形成交圈過程,隨著凍結時間增加,中-內圈、中-外圈管間凍結溫度由拋物線型發展為梯形降溫形狀,且溫差減少,內、外圈管外側呈倒八字型發展形態,內圈管內側降溫效果明顯好于外圈管外側。偏斜時,凍結壁溫度場交圈降溫不規則,凍結冷鋒交圈疊加具有隨機性和離散性。膨脹性黏土凍結壁形.成時間嚴重滯后,偏斜、土性差異對凍結壁溫度影響均較大,偏斜對膨脹性黏土影響尤其明顯,與某礦凍結法鑿井在地層-400 m以.上砂黏分界處發生的多根凍結管斷管事件較為吻合,研究成果可以為類似深層礦井凍結施工提供參考。

發文機構：滁州學院土木與建筑工程學院 |安徽理工大學土木建筑學院 安徽理工大學礦山地下工程教育部工程研究中心 安徽滁州技師學院

關鍵詞：膨脹性黏土砂黏分界處凍結壁溫度場多圈管凍結凍結管偏斜凍結壁特征expansive claysand-clay boundaryfreezing wall temperature fieldmultiple-loop tube frozenfreezing of freezing pipefrozen wall features

分類號： TU443[建筑科學—巖土工程]