【摘 要】
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本文以广州地铁六号线区间暗挖段隧道为研究对象,结合室内试验,采用数值模拟的研究方法,对浅埋大断面隧道分区冻结产生的冻胀融沉现象进行研究,在此基础上,结合水平注浆和冻胀控制技术,提出了分区冻结分部构筑的施工工法,其主要研究内容及成果如下:（1）采用室内试验的方法,进行人工冻土热物理力学性能的研究。通过试验获得了冻土和融土的基本物理参数如密度,弹性模量和泊松比,热物理参数如冻结温度、导热系数等,为进一
【基金项目】
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国家自然科学基金资助项目（No.51778004）；
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本文以广州地铁六号线区间暗挖段隧道为研究对象,结合室内试验,采用数值模拟的研究方法,对浅埋大断面隧道分区冻结产生的冻胀融沉现象进行研究,在此基础上,结合水平注浆和冻胀控制技术,提出了分区冻结分部构筑的施工工法,其主要研究内容及成果如下:（1）采用室内试验的方法,进行人工冻土热物理力学性能的研究。通过试验获得了冻土和融土的基本物理参数如密度,弹性模量和泊松比,热物理参数如冻结温度、导热系数等,为进一步的数值模拟奠定基础。（2）采用冻胀融沉热力耦合数值模拟方法,对浅埋大断面隧道分区冻结分部构筑施工过程中地层位移规律进行模拟预测。研究结果表明,在隧道冻结期内,积极冻结45day后,地层产生的最大冻胀位移为102mm,地表产生的最大冻胀位移则达到100mm。在解冻期内,解冻125day后,地层最大沉降量为-50mm,地表最大沉降量为-51.4mm。（3）采用数值模拟方法,对浅埋暗挖隧道分部构筑施工全过程进行数值模拟研究,验证其施工可行性。结果表明,冻结一区无论上部土体还是下部土体,从开挖到围护再到结构施工,冻胀的垂直位移和水平位移均在减少,冻结二、三区的规律类似。由于垂直冻胀位移比水平冻胀位移大且危害大,因此要采取相应措施和辅助手段来控制垂直冻胀。（4）通过现场监测,对冻胀控制效果进行分析。监测结果表明,局部水平注浆改良技术解决了局部冻结壁发展缓慢的问题,保证了在积极冻结期内冻结壁的完整性。站内冻胀控制方法有效控制了冻胀导致的地表变形,降低了对既有车站结构的影响。本文研究成果对浅埋大断面隧道暗挖施工有一定的参考价值和意义,并为实际施工提供参考依据。图62表14参88
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