加热限位管对冻土帷幕厚度的影响研究

胡　俊，刘　勇

(1.海南大学 土木建筑工程学院，海口 570228；2.新加坡国立大学 土木与环境工程系，肯特岗 新加坡 117576)



加热限位管对冻土帷幕厚度的影响研究

胡俊1，2，刘勇2

(1.海南大学 土木建筑工程学院，海口 570228；2.新加坡国立大学 土木与环境工程系，肯特岗 新加坡 117576)

摘要：为解决现有人工冻结法施工后周围地层产生冻胀融沉所引发不良后果的问题，可设置加热限位管对冻土帷幕的发展进行限制，从而达到控制冻胀融沉的目的。运用有限元软件研究了设置加热限位管时对冻土帷幕温度场发展的影响规律，主要得出：加热限位管盐水温度每升高5℃，冻土帷幕厚度就减小约0.2 m；加热限位管循环5℃盐水时，在冻结30 d前冻土帷幕厚度发展速度约0.05 m/d，之后由于加热限位管的作用，冻土帷幕不再向限位管以外发展，加热限位管作用效果明显；路径2各点温度一致，在冻结50 d时限位管盐水温度每升高5℃，其各点温度上升约1.5℃；在限位管开始循环热水前期，各点温度都有明显上升，离限位管越近温度所受影响越大；随着时间的推移，各点温度趋于稳定，循环热盐水温度越高，趋于稳定的温度值也越高。所得结果可为今后类似工程设计提供理论参考依据。

关键词：加热限位管；冻结法；冻胀融沉；数值模拟

0引言

人工冻结法施工后，会使周围地层产生冻胀融沉现象，对周围环境来说，使得土的工程性质和相邻建筑物受到不良影响，例如造成地基失稳，使邻近建筑物产生倾斜、裂缝，严重时会导致建筑物坍塌等事故，或使地下管线发生破坏等不良后果[1-3]。……