聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)法施工的有限元分析和模糊控制.pdf

1、從歷史上來(lái)說(shuō)，在大型、復(fù)雜的地下工程建設(shè)中，人工凍結(jié)技術(shù)曾經(jīng)是地下水豐富的不穩(wěn)定土層加固、搶險(xiǎn)的唯一解決方案。在歐洲，人工凍結(jié)技術(shù)被用于阻隔地下水、加固不穩(wěn)定地層已經(jīng)有一個(gè)多世紀(jì)的歷史，留下了許多成功的案例。目前國(guó)內(nèi)凍結(jié)法的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，城市大規(guī)模修建地鐵、越江隧道的熱潮也為凍結(jié)法提供了更為廣闊的舞臺(tái)。但是，由于凍結(jié)法施工更多地倚重于經(jīng)驗(yàn)，理論研究的相對(duì)滯后還是導(dǎo)致了諸如“上海地鐵四號(hào)線滲透事故”的重大工程災(zāi)難的發(fā)生。所以，研究?jī)鼋Y(jié)

2、法施工過(guò)程中溫度、應(yīng)力、位移的分布和變化規(guī)律并在施工中加以控制，是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。 首先，本文分別考慮單管、雙管、冷媒循環(huán)等三種情況，利用大型有限元程序ANSYS計(jì)算了其二維溫度場(chǎng)分布規(guī)律，并對(duì)冷媒循環(huán)和直接加載凍結(jié)管入口溫度兩種計(jì)算方法的結(jié)果進(jìn)行了比較。 其次，以上海市復(fù)興東路越江隧道聯(lián)絡(luò)通道為例，模擬了凍結(jié)過(guò)程中三維溫度場(chǎng)的分布規(guī)律和凍結(jié)壁的形成過(guò)程；并且分析了各個(gè)影響因素的變化對(duì)于溫度和凍結(jié)壁厚度的影響，為凍結(jié)

3、設(shè)計(jì)的安全性和經(jīng)濟(jì)性評(píng)估提供了科學(xué)依據(jù)。再者，文章考慮凍結(jié)壁的保護(hù)作用，利用ANSYS計(jì)算了各個(gè)工況的內(nèi)力、應(yīng)力、位移，得出了一些有意義的結(jié)論，并為開(kāi)挖過(guò)程的控制提供了數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。最后，本文在有限元計(jì)算結(jié)果的基礎(chǔ)上，建立九個(gè)“if-then”準(zhǔn)則，利用模糊理論對(duì)開(kāi)挖過(guò)程進(jìn)行控制。因此，這種方法也為地下工程的施工提供了一種新的思路。 總之，本文詳細(xì)模擬了凍結(jié)法施工聯(lián)絡(luò)通道的施工全過(guò)程，其成果對(duì)于這種方法的安全控制和施工預(yù)報(bào)有重要的實(shí)