某越江隧道超深联络通道冻结工程的数值模拟分析

高书豹，夏阳，曹小为

(中国矿业大学力学与建筑工程学院深部岩土力学与地下工程国家重点实验室，江苏徐州221008)

武汉地铁二号线越江圆隧道段采用盾构法施工。两条隧道之间的联络通道均位于长江底下，采用水平冻结法加固，矿山法开挖施工。其中3#联络通道设置在隧道的最低点，和隧道排水泵站结合建设，即建设联络通道和泵站结合的结构形式。江底砂性土层中的水平冻结法带泵房的联络通道施工，在国内尚属首次，在国外也属于新技术[1-2]。在江底设置带泵房的联络通道，由于其结构复杂、施工环境多变使得设计与施工变得非常困难。在高承压水砂性土层施工中，可能发生水砂突涌和地层沉降甚至江水涌入，工程风险极大。为保证施工安全，必须对处在江底的带泵房的联络通道冻结工程的设计与施工开展研究。通过ANSYS数值模拟软件对3#联络通道进行冻结帷幕分析计算，保证冻结施工的安全性。

ANSYS融结构、热、流体、电磁、声学分析于一体，能进行多物理场耦合分析，具有极为出色的计算精度、可靠性和稳定性。能够进行非线性(几何非线性、材料非线性、单元非线性、边界非线性)和热-结构耦合等方面的数值分析模拟[3]。目前应用ANSYS对联络通道冻结温度场的进行计算验证，取得了良好的效果。

由于联络通道和隧道的排水泵站合并建设，造成冻结工程设计的结构复杂，造成冻结设计和施工难度增大，为保证施工的安全，必须对冻结设计进行安全性验算。……