深厚沖積層凍結(jié)法鑿井多圈管凍結(jié)模型試驗(yàn)

xx理工大學(xué)2011年10月21日國(guó)家十一五支撐計(jì)劃子課題國(guó)家自然科學(xué)基金多圈管凍結(jié)模型試驗(yàn)研究匯報(bào)人：1緒論凍結(jié)法是煤礦井筒穿越深厚沖積層行之有效的施工工法。1.1課題的背景1、表土覆蓋400m以上的凍結(jié)井筒。

目前，我國(guó)凍結(jié)法鑿井的理論與技術(shù)，較為成熟的凍結(jié)深度在450m以內(nèi)。當(dāng)凍結(jié)深度超過450m時(shí)，凍結(jié)法至少存在了三個(gè)問題：1.1課題的背景（1）凍結(jié)壁的設(shè)計(jì)無規(guī)范可依。（2）對(duì)深表土地層多圈管凍結(jié)下凍結(jié)壁的形成特性及其力學(xué)特性的認(rèn)識(shí)尚不充分。確保凍結(jié)壁的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，首先需要掌握凍結(jié)壁的形成及其發(fā)展性狀、掌握凍結(jié)壁材料的力學(xué)特性及其本構(gòu)模型等。（3）凍結(jié)融化后、壁后注漿時(shí)機(jī)的確定和參數(shù)選取。1緒論凍結(jié)壁設(shè)計(jì)是凍結(jié)法鑿井的核心，關(guān)系到工程的成敗與經(jīng)濟(jì)成本，全面掌握凍結(jié)壁凍融規(guī)律，對(duì)凍結(jié)法鑿井設(shè)計(jì)和井壁注漿提供科學(xué)指導(dǎo)。課題目標(biāo)是通過相似模型試驗(yàn)、實(shí)測(cè)和理論分析，掌握多圈管凍融和凍結(jié)壁在三場(chǎng)耦合作用下的形成特性，并在此條件下分析、計(jì)算深井凍結(jié)壁的力學(xué)特性和確定壁后注漿參數(shù)。1.2課題研究意義1緒論一、研究方案及內(nèi)容1.1試驗(yàn)研究深部?jī)鐾廖锢?、力學(xué)性能試驗(yàn)；多圈管凍結(jié)壁形成模型模型試驗(yàn)。1.2現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)研究?jī)鋈跍囟葓?chǎng)的發(fā)展規(guī)律、凍結(jié)壁內(nèi)部?jī)雒洃?yīng)力和位移的變化。1.3理論研究推導(dǎo)人工凍土本構(gòu)模型、凍土導(dǎo)熱系數(shù)反演、根據(jù)模型試驗(yàn)提出水熱力耦合計(jì)算模型；綜合模型試驗(yàn)、實(shí)測(cè)結(jié)果和數(shù)值模擬，提出井壁合理注漿時(shí)機(jī)。1.3課題研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線1緒論1.3課題研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線二、技術(shù)路線1緒論2多圈管凍結(jié)凍融過程多物理場(chǎng)耦合力學(xué)基礎(chǔ)2.1基本假定2.2多物理場(chǎng)耦合控制微分方程2.3卸載條件凍土雙屈服面本構(gòu)模型2.4小結(jié)2.2基本假定土體均勻連續(xù)，為各向同性的粘彈塑性材料；認(rèn)為土體是飽和的多孔介質(zhì)材料，且為均質(zhì)和各向同性；水分遷移主要溫度梯度引起的，無溶質(zhì)遷移；在飽和土中除凍結(jié)管提供的熱源外，不存其它熱源或熱匯；土體和冰晶均不可壓縮；忽略未凍含水量的影響(實(shí)際土中的未凍含水量很少)。為了便于進(jìn)行凍結(jié)溫度場(chǎng)、水分場(chǎng)以及凍結(jié)應(yīng)力場(chǎng)的理論分析，課題采用如下基本假定：2多場(chǎng)耦合力學(xué)基礎(chǔ)2.2耦合微分方程溫度場(chǎng)方程：水分遷移方程：凍融土介質(zhì)：滿足平衡方程、幾何方程、本構(gòu)方程和邊界條件等。2多場(chǎng)耦合力學(xué)基礎(chǔ)2.3凍土本構(gòu)模型2.3.1卸載條件凍土的三軸蠕變?cè)囼?yàn)使試樣在無側(cè)限變形條件下進(jìn)行固結(jié)；對(duì)固結(jié)后的試樣進(jìn)行迅速凍結(jié)到試驗(yàn)溫度并恒溫24小時(shí)以上；對(duì)固結(jié)并凍結(jié)后的試樣進(jìn)行徑向卸載的三軸蠕變?cè)囼?yàn)。圖2.11卸載凍土蠕變曲線2多場(chǎng)耦合力學(xué)基礎(chǔ)2.3凍土本構(gòu)模型2.3.2試驗(yàn)結(jié)果分析圖2.12凍土典型蠕變包絡(luò)線圖2.13凍土曲線凍土的剪切屈服面可以選D-P屈服函數(shù)。凍土的體積應(yīng)變較大，占整個(gè)蠕變變形的20％左右。2多場(chǎng)耦合力學(xué)基礎(chǔ)2.3凍土本構(gòu)模型2.3.3卸載過程雙屈服面蠕變本構(gòu)方程（1）剪切屈服面：（2）體積屈服面：（3）凍土雙屈服面流變本構(gòu)方程

2多場(chǎng)耦合力學(xué)基礎(chǔ)2.3凍土本構(gòu)模型2.3.3卸載過程雙屈服面蠕變本構(gòu)方程（4）凍土雙屈服面流變本構(gòu)模型驗(yàn)證

凍土在卸載狀態(tài)下的蠕變?cè)囼?yàn)和模擬值吻合較好,數(shù)值模擬和蠕變實(shí)測(cè)值誤差最大為4％，表明用雙屈服面屈服準(zhǔn)則描述凍土蠕變本構(gòu)是合理的。蠕變體積應(yīng)變實(shí)測(cè)和理論值比較2多場(chǎng)耦合力學(xué)基礎(chǔ)4多圈管凍結(jié)壁形成及融化模型試驗(yàn)研究4.1概述4.2模型試驗(yàn)相似準(zhǔn)則4.3模型試驗(yàn)4.4試驗(yàn)結(jié)果4.5試驗(yàn)分析

4.1相似準(zhǔn)則溫度場(chǎng)相似準(zhǔn)則傅立葉準(zhǔn)則：柯索維奇準(zhǔn)則：

溫度準(zhǔn)則：幾何準(zhǔn)則：水分場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)通過量綱法確定。4凍融模型試驗(yàn)研究

通過相似準(zhǔn)則的推導(dǎo)，可以得出凍結(jié)壁模型試驗(yàn)和原型的相似關(guān)系。序號(hào)物理量相似比（n）1內(nèi)摩擦角、空隙比、泊松比、凍結(jié)溫度、含水量12應(yīng)力、位移、彈性模量1:n3凍結(jié)時(shí)間縮比1:n24凍土擴(kuò)展速度1:n24.1相似準(zhǔn)則4凍融模型試驗(yàn)研究

4.2.1模型設(shè)計(jì)采用三種凍結(jié)方案,模擬凍結(jié)壁形成和融化過程的水熱力耦合過程。項(xiàng)目模型1模型2模型3外圈孔/mφ2.67φ2.57φ2.50中圈孔/mφ2.00φ1.86φ1.76內(nèi)圈孔/mφ1.50φ1.30φ1.30外圈孔間距/m0.2660.2420.226中圈孔間距/m0.1840.1720.162內(nèi)圈孔間距/m0.3660.3420.326凍結(jié)管規(guī)格/mmφ10×7鹽水溫度/℃-324.2模型試驗(yàn)4凍融模型試驗(yàn)研究

4.2.2元件布置4.2模型試驗(yàn)4凍融模型試驗(yàn)研究

4.2.3模型試驗(yàn)系統(tǒng)模型試驗(yàn)臺(tái)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)4.2模型試驗(yàn)4凍融模型試驗(yàn)研究

壓力盒埋設(shè)水分傳感器埋設(shè)溫度感器埋設(shè)4.2.3模型試驗(yàn)系統(tǒng)4多圈管凍結(jié)壁形成及融化模型試驗(yàn)研究4.2模型試驗(yàn)4.2強(qiáng).4模型試洪驗(yàn)4多圈管凍彼結(jié)壁形成虜及融化模繁型試驗(yàn)研菊究4.2模型試驗(yàn)凍結(jié)過程融化過程4.2.翼4模型試廣驗(yàn)4多圈管凍技結(jié)壁形成詳及融化模初型試驗(yàn)研狐究4.2模型試趨驗(yàn)水化熱殼模擬4.3.心1模型試再驗(yàn)結(jié)果-測(cè)點(diǎn)凍融塑溫度凍融過填程測(cè)點(diǎn)品溫度隨塌時(shí)間變佛化4.3模型試勇驗(yàn)結(jié)果4凍融模嚷型試驗(yàn)層研究4.3言.1模型試金驗(yàn)結(jié)果-測(cè)點(diǎn)凍短融溫度凍融過程之測(cè)點(diǎn)溫度憑隨時(shí)間變爪化4.3模型試驗(yàn)辭結(jié)果4凍融模替型試驗(yàn)去研究4.3.吐1模型試驗(yàn)懇結(jié)果-測(cè)點(diǎn)凍草融溫度4多圈管凍佳結(jié)壁形成余及融化模室型試驗(yàn)研紀(jì)究4.2模型試批驗(yàn)凍融過程鑄測(cè)點(diǎn)溫度蹤蝶隨時(shí)間變縣化4.3.冰1模型試驗(yàn)罪結(jié)果-凍融溫度慚場(chǎng)主面分眼布主面溫度床隨時(shí)間分圈布4.3模型試驗(yàn)板結(jié)果4凍融模型眨試驗(yàn)研究4.3.喜1模型試杯驗(yàn)結(jié)果-凍融溫蜓度場(chǎng)主鍵面分布主面溫雞度隨時(shí)獸間分布4.3模型試驗(yàn)才結(jié)果4凍融模重型試驗(yàn)貞研究4.3崗.1模型試娃驗(yàn)結(jié)果-凍融溫度虜場(chǎng)主面分路布主面溫度受隨時(shí)間分被布4.3模型試驗(yàn)損結(jié)果4凍融模型潮試驗(yàn)研究4.3顛.1模型試渡驗(yàn)結(jié)果-凍融溫迫度場(chǎng)界振面分布界面溫閣度隨時(shí)避間分布4.3模型試驗(yàn)遇結(jié)果4凍融模型摸試驗(yàn)研究4.3.疊2模型試驗(yàn)牙結(jié)果-凍結(jié)壓力匆分布測(cè)點(diǎn)凍結(jié)男壓力隨時(shí)幼間分布4.3模型試驗(yàn)旋結(jié)果4凍融模利型試驗(yàn)柳研究4.3.蓬2模型試鼓驗(yàn)結(jié)果-凍結(jié)壓力貝分布凍結(jié)壓貴力沿徑叛向隨時(shí)騎間分布作用在緞井壁上植凍結(jié)壓慶力隨時(shí)貿(mào)間分布4.3模型試?yán)骝?yàn)結(jié)果4凍融模型盞試驗(yàn)研究4.3到.3模型試針驗(yàn)結(jié)果-水分遷移樣分布測(cè)點(diǎn)含糊水量隨蔑時(shí)間分多布4.3模型試深驗(yàn)結(jié)果4凍融模型澤試驗(yàn)研究4.3.英2模型試驗(yàn)業(yè)結(jié)果-水分遷移身分布測(cè)點(diǎn)含水勇量隨時(shí)間坡分布4.3模型試驗(yàn)約結(jié)果4凍融模含型試驗(yàn)譯研究4.3蹦.2模型試痛驗(yàn)結(jié)果-水分遷移崇分布測(cè)點(diǎn)含水圖量隨時(shí)間擊分布4.3模型試店驗(yàn)結(jié)果4凍融模型轟試驗(yàn)研究4.4.蛛1模型試位驗(yàn)結(jié)果-凍結(jié)壁參倉(cāng)數(shù)參數(shù)模型一模型二模型三相似比678交圈時(shí)間（h）252322凍結(jié)壁厚度（m）0.750.790.83凍結(jié)壁平均溫度（℃）-13.0-13.8-15.2凍結(jié)時(shí)間（h）108108108融化時(shí)間（h）180192210地層初始溫度（℃）8.58.58.5融凍時(shí)間比1.671.771.944.4模型試汗驗(yàn)結(jié)果脅分析4凍融模型呆試驗(yàn)研究4.4.禿2模型試驗(yàn)賀結(jié)果-融凍時(shí)間著與凍結(jié)壁洗平均溫度疾的關(guān)系4.4模型試驗(yàn)濁結(jié)果分析4凍融模群型試驗(yàn)商研究5凍融過程攪現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)先后在顧橋南戚區(qū)進(jìn)風(fēng)家井、謝黨橋礦、歷潘一東難等8個(gè)井筒開展了商凍結(jié)壁劃內(nèi)外部紹水平地鵲壓和凍鐮融溫度佳場(chǎng)的工玩程實(shí)測(cè)宴。目的：研項(xiàng)究?jī)鼋Y(jié)壁間形成和融裕化過程中術(shù)，獲得凍川結(jié)壁溫度場(chǎng)發(fā)展變率化規(guī)律頌；內(nèi)外怪部水平壓極力的變化籌，獲取凍脹力增長(zhǎng)與沃變化規(guī)逼律。對(duì)浪井壁設(shè)且計(jì)的外蚊荷載取鵝值和井碌壁注漿打最佳時(shí)駛機(jī)提供旦參考。5.1概況5.2銷.1顧南礦測(cè)陣點(diǎn)布置Fig冠The變dist嘉ribu墳tion熊map球of狐test及hol曠e5凍融過蠅程現(xiàn)場(chǎng)公實(shí)測(cè)5.2測(cè)點(diǎn)布置5.2.事2測(cè)試元真件FigPres犁sureboxandporewat掘erpres姿sure姨gau夜geinst拾alla歐tioninlab隨ora楚tor末y5凍融過程職現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)5.2測(cè)點(diǎn)布置5.2顧.3測(cè)試元件褲及安裝鋼筋計(jì)撐及現(xiàn)場(chǎng)豈安裝圖5凍融過米程現(xiàn)場(chǎng)雷實(shí)測(cè)5.2測(cè)點(diǎn)布置5.3匹.1測(cè)試結(jié)果-顧南Therel摧ati崗ons莖hipoflev鉛elpres瞞sureandfre規(guī)ezi讓ngtime5凍融過程震現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)5.3實(shí)測(cè)結(jié)折果及分翻析5.3.抖1測(cè)試結(jié)蘆果-顧南孔隙水沉壓力壓蔥力變化謹(jǐn)曲線265m測(cè)孔溫度得隨時(shí)間變掃化5凍融過條程現(xiàn)場(chǎng)味實(shí)測(cè)5.3實(shí)測(cè)結(jié)譜果及分真析5.3豬.2測(cè)試結(jié)零果-謝橋礦-255求m水平凍結(jié)秋壁溫度變具化曲線-25高5m水平西盤側(cè)井壁救內(nèi)部溫塵度變化稱曲線5凍融過暮程現(xiàn)場(chǎng)船實(shí)測(cè)5.3實(shí)測(cè)結(jié)丑果及分賊析5.3株.2測(cè)試結(jié)果-謝橋礦-29瓶6m水平土燈壓力監(jiān)艱測(cè)數(shù)據(jù)形及曲線-29端6m水平豎玻向應(yīng)力鞭監(jiān)測(cè)數(shù)冠據(jù)及曲萄線5凍融過陸程現(xiàn)場(chǎng)龜實(shí)測(cè)5.3實(shí)測(cè)結(jié)火果及分碼析5.3.頑3測(cè)試結(jié)蛋果-謝橋礦箕沫斗井凍結(jié)溫度森隨時(shí)間的戲變化5凍融過程鑼現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)5.3實(shí)測(cè)結(jié)馬果及分待析5.3解.4工程實(shí)爭(zhēng)測(cè)研究土結(jié)論-凍結(jié)壓總力1）凍結(jié)壁栽內(nèi)、外部系水平地壓醉變化分為恩以下階段欺：初始地壓階段交圈期井的急劇增長(zhǎng)階段凍實(shí)后的緩變或逗趨穩(wěn)階段掘砌工作放面逼近時(shí)末的急劇變化階段掘砌工作施面遠(yuǎn)離后震的恢復(fù)及雞趨穩(wěn)階段5凍融過程添現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)5.3實(shí)測(cè)結(jié)果妙及分析5.3.芬4工程實(shí)聞測(cè)研究親結(jié)論-凍結(jié)壓少力2）凍結(jié)壁吸形成過程習(xí)中內(nèi)外部著將產(chǎn)生顯吐著的凍脹桐力；井筒耐掘砌過程樹中，凍脹類力將發(fā)生紗不同程度歡的超前釋考放。3）凍結(jié)壁西徑向殘余齡凍脹力與之最大凍脹振力之比：你內(nèi)部為0～0.0銜2，外部銷徑向?yàn)?.45者~0.6。4）凍結(jié)壁在的水平外纏載并非初斜始水平地惠壓，而應(yīng)染考慮徑向李水平凍脹跑力的疊加給效應(yīng)。5）凍結(jié)壁剃內(nèi)外部?jī)鱿颐浟Φ姆e于聚與釋放網(wǎng)將對(duì)凍結(jié)宅壁與凍結(jié)測(cè)管的受力仍與變形產(chǎn)鹿生顯著影咳響。5凍融過程鈴現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)5.3實(shí)測(cè)結(jié)晶果及分槍析5.3.賀4工程實(shí)駛測(cè)研究滲結(jié)論-溫度通過現(xiàn)場(chǎng)縮慧實(shí)測(cè)、模汗型試驗(yàn)和痕數(shù)值模擬凳獲得了多旱圈管凍融呀溫度分布吧特征，孔某隙水壓力緣瑞分布規(guī)律菌和凍脹發(fā)擋展規(guī)律;通過模型啦試驗(yàn)獲得心融化溫度免場(chǎng)非線性最數(shù)學(xué)模型女，并建立封融化過程績(jī)的溫度、設(shè)流體和固濃體耦合方層程;對(duì)于土坐質(zhì)相同嚼而言，槽一般埋帝深淺的煮先形成稱凍結(jié)壁蚊而后融狹化，埋叮深深的田土層后繁凍結(jié)先萄融化，渠且凍融享時(shí)間比源值大約茄：1.3怨-2.異0；位于相同難層位的粗待粒土比細(xì)拌粒土融化草快。5凍融過廣程現(xiàn)場(chǎng)慰實(shí)測(cè)5.3實(shí)測(cè)結(jié)果祝及分析6凍土導(dǎo)鋸熱系數(shù)伶反演6.1凍融溫度知場(chǎng)反分析賊理論模型溫度場(chǎng)削方程：溫度場(chǎng)伙反演目震標(biāo)函數(shù)衰：溫度場(chǎng)反支演模型方盯程：6凍土導(dǎo)熱咸系數(shù)反演6.2導(dǎo)熱系數(shù)森反演結(jié)果圖6.5凍土導(dǎo)梳熱系數(shù)患與溫度截的關(guān)系用線性打函數(shù)擬挽合：一般對(duì)員于砂土貝：a=0.滔19-0阿.22b=1壁.68矩-1.饞75一般對(duì)幣于粘土牢：a=0.百18-0劉.20b=1.疼65-1妨.72計(jì)算模鵲型邊界條頃件7凍融多物催理場(chǎng)耦合乞研究7.1計(jì)算模犁型7.2.壺1溫度場(chǎng)模禁擬結(jié)果等溫線特倍征t=29伙h凍結(jié)40h主面溫度胸分布7凍融多貸物理場(chǎng)序耦合研姑究7.2數(shù)值模擬抽結(jié)果凍結(jié)10h水分遷移鍋性狀凍結(jié)24h相鄰凍呀結(jié)管水脂分遷移鉛圖7凍融多垮物理場(chǎng)桶耦合研巨究7.2數(shù)值模擬院結(jié)果7.2.份2水分場(chǎng)模涼擬結(jié)果凍結(jié)22h主面水責(zé)分遷移時(shí)速度凍結(jié)50小時(shí)的龍主面水犧分遷移烘量7凍融多滅物理場(chǎng)抽耦合研足究7.2數(shù)值模范擬結(jié)果7.2種.2水分場(chǎng)序模擬結(jié)弦果凍結(jié)20h主面有效奧應(yīng)力分布中圈孔總習(xí)有效應(yīng)力兇隨時(shí)間變中化7凍融多物救理場(chǎng)耦合箏研究7.2數(shù)值模擬冊(cè)結(jié)果7.2.靜3應(yīng)力場(chǎng)模報(bào)擬結(jié)果內(nèi)圈凍結(jié)疫管之間溫卷度比較中圈凍像結(jié)管之若間溫度協(xié)比較7凍融多物威理場(chǎng)耦合蔥研究7.3數(shù)值與模忌型試驗(yàn)比蓬較7.3抓.1凍融溫輕度場(chǎng)比氧較CD1含水量氏比較7凍融多浪物理場(chǎng)殃耦合研鑒究7.3數(shù)值與模泄型試驗(yàn)比莫較7.3.用2水分場(chǎng)比慈較CD3含水量于比較CD3凍結(jié)壓力疑比較7凍融多物閑理場(chǎng)耦合跨研究7.3數(shù)值與伶模型試曉驗(yàn)比較7.3.斑3應(yīng)力場(chǎng)比降較CD6凍結(jié)壓斃力比較顧南265柏m主面溫隔度分布圖曲線顧南265撐m界面溫鏈度分布店曲線7凍融多物佳理場(chǎng)耦合蒙研究7.4顧南礦教凍融溫接度場(chǎng)模躁擬凍結(jié)過程甜模擬顧南265銀m測(cè)孔溫抹度與數(shù)曠值模擬后比較7凍融多物雕理場(chǎng)耦合葛研究7.4顧南礦凍當(dāng)融溫度場(chǎng)里模擬凍融過店程模擬8凍結(jié)井來壁注漿體參數(shù)及計(jì)優(yōu)化設(shè)流計(jì)礦井名稱井筒名稱井筒直徑（m）凍結(jié)壁厚度（m）交圈時(shí)間（d）凍結(jié)總工期（d）注漿距停機(jī)時(shí)間（d）注漿距停機(jī)時(shí)間/凍結(jié)時(shí)間注漿效果顧橋礦南區(qū)進(jìn)風(fēng)井8.66.4652232130.96注漿前4~6方/h水，注漿后2~4方/h水，效果不佳?；仫L(fēng)井7.24.3532142060.96注漿前2方/h左右水，注漿后1方/h水左右。謝橋礦改擴(kuò)建工程中央風(fēng)井7.55.1511973191.62井筒到底注漿，注漿前3.7方水/h，注漿后1.7方/h。二副井8.25.3801862831.52井筒到底注漿，注漿前1.8方水/h，注漿后0.5方/h。8凍結(jié)井架壁注漿賠參數(shù)及田優(yōu)化設(shè)勾計(jì)礦井名稱井筒名稱井筒直徑（m）凍結(jié)壁厚度（m）交圈時(shí)間（d）凍結(jié)總工期（d）注漿距停機(jī)時(shí)間（d）注漿距停機(jī)時(shí)間/凍結(jié)時(shí)間注漿效果箕斗井7.66.1502361340.57井筒施工至680m水平注漿，注漿前1方水/h左右，注漿后0.3方/h。潘一東區(qū)主井7.63.8421733021.75井筒到底后注漿，注漿前4~6方水/h，注漿后1方/h左右。副井8.64.1651852841.54井筒到底后注漿，注漿前3.6方水/h，注漿后0.8方/h左右。風(fēng)井8.04.3681391641.18井筒施工至791m處注漿，注漿前9.1方水/h，注漿后0.2方/h。8凍結(jié)井壁劫注漿參數(shù)態(tài)及優(yōu)化設(shè)藏計(jì)從表9.1可以看出寧謝橋礦二走副井，潘箭一東區(qū)副茫井、風(fēng)井出三個(gè)井筒弄注漿效果襯較好，而倆顧橋礦南踢區(qū)進(jìn)風(fēng)井昨、回風(fēng)井集兩個(gè)井筒喪注漿效果萌偏差，分悄析其原因姜為凍結(jié)壁召并未大部忌分融化?？山ㄗh邀現(xiàn)場(chǎng)注但漿時(shí)間倚選擇為日注漿距恭停機(jī)時(shí)技間/凍結(jié)時(shí)鮮間取1.2~尊1.6。9主要結(jié)形論人工凍結(jié)放地層三場(chǎng)爆耦合基本疫理論研究原：考慮凍瓣土形成法過程水棒發(fā)生相事變問題即，即考訴慮巖土趣在凍結(jié)敢過程中戀水結(jié)鞭冰所吸務(wù)收的潛憂熱。因筐此，溫暮度場(chǎng)微益分方程集中耦合懼了水分鼻變量。認(rèn)為人價(jià)工凍結(jié)翅地層中黑的水分盈遷移動(dòng)疊力是由均溫度梯賢度變化競(jìng)引起的宋。因此大，水分御場(chǎng)中耦接合了溫詳度變量壁，這給戰(zhàn)水分場(chǎng)化數(shù)值計(jì)嫩算帶來夠方便，稠且容易惠在有限醉元程序苦中實(shí)現(xiàn)噴數(shù)值模腳擬。雙屈服面帥人工凍土綱蠕變本構(gòu)勿模型能更襪好的描述養(yǎng)深井凍土螺第Ⅲ階段蠕變派特性，可頂以更好的構(gòu)解決深井陽(yáng)凍土及其嚷結(jié)構(gòu)物的疾變形計(jì)算寨。利用D-P材料的敏屈服準(zhǔn)揉則推導(dǎo)臉出應(yīng)用取于數(shù)值撥計(jì)算的糠柔度矩乳陣，開弓發(fā)了相找關(guān)的本劇構(gòu)計(jì)算玻程序，錄并成功敬地嵌入投非線性鳴有限元宣程序ADI濟(jì)NA中。9主要結(jié)論多場(chǎng)耦選合模型奸試驗(yàn)研畝究：模型試非驗(yàn)中凍單土擴(kuò)展葡速度4.1～5.5的mm/迎h(huán)，原型凍熊土擴(kuò)展速鳴度為16.5～22.顧8mm冊(cè)/d。內(nèi)圈凍洋結(jié)管以姨內(nèi)和外恢圈凍結(jié)刻管以外哈區(qū)域，朵土體的閉含水量賣比凍結(jié)家前增加極，約為倒：6～10％；內(nèi)綢、中圈著和中、脈外圈之勺間區(qū)域趴，土體闖凍結(jié)后火的含水夫量比凍經(jīng)結(jié)前減縮慧小，約只為6～10％。而靠絕近凍結(jié)管形位置土體午的含水量膠比凍結(jié)前膠增加，約惕為8～11％。得出了中類圈凍結(jié)管悠位置的凍獄結(jié)應(yīng)力最繡大，約為0.8榜MPa；而內(nèi)圈桐管的內(nèi)側(cè)昌和外圈凍躁結(jié)管的外洲側(cè)凍結(jié)應(yīng)輔力相對(duì)較想小，為0.2M飲Pa以下，奶且發(fā)展居速度相廚對(duì)緩慢厘。試驗(yàn)獲得侮了凍結(jié)壁妻的凍結(jié)和家融化時(shí)間醬比值可以岡用一次函交數(shù)來擬合葛，該值介腥于1.6占-2.錢0之間，且尤與環(huán)境溫靈度、土層像性質(zhì)、凍覽結(jié)壁厚度桂和平均溫淡度有關(guān)。9主要結(jié)轉(zhuǎn)論多場(chǎng)耦讀合模型炊試驗(yàn)研蝦究：模型試驗(yàn)糞中凍土擴(kuò)隊(duì)展速度4.1～5.5委mm/雜h，原型凍吳土擴(kuò)展速太度為16.5～22.念8mm棗/d。內(nèi)圈凍渡結(jié)管以轟內(nèi)和外撇圈凍結(jié)臥管以外奔區(qū)域，總土體的扎含水量逮比凍結(jié)浩前增加槳，約為仍：6～10％；內(nèi)四、中圈潔和中、筍外圈之?dāng)嚅g區(qū)域充，土體嘉凍結(jié)后科的含水惡量比凍徐結(jié)前減紅小，約捏為6～10％。而峽靠近凍席結(jié)管位叛置土體玻的含水鮮量比凍吸結(jié)前增跨加，約款為8～11％。得出了中礙圈凍結(jié)管避位置的凍墳結(jié)應(yīng)力最懲大，約為0.8喊MPa；而內(nèi)圈曉管的內(nèi)側(cè)扎和外圈凍甚結(jié)管的外響側(cè)凍結(jié)應(yīng)挽力相對(duì)較吼小，為0.2M錯(cuò)Pa以下，且觸發(fā)展速度牙相對(duì)緩慢作。試驗(yàn)獲得站了凍結(jié)壁底的凍結(jié)和場(chǎng)融化時(shí)間素比值可以銅用一次函猛數(shù)來擬合牌，該值介腸于1.6-翼2.0之間，餃且與環(huán)誘境溫度魄