盾構(gòu)進(jìn)出洞凍結(jié)加固PVC凍結(jié)管受力及導(dǎo)熱性能試驗研究.pdf

1、盾構(gòu)進(jìn)出洞前,需要采取一定的土體改良措施,使洞口外土體能穩(wěn)定自立并具備一定的強度。盾構(gòu)進(jìn)出洞凍結(jié)加固的凍結(jié)管普遍采用的是低碳無縫鋼管,但是刀盤無法切除打入土體的鋼質(zhì)凍結(jié)管,從而給盾構(gòu)的推進(jìn)造成困難,帶來施工風(fēng)險。研究采用盾構(gòu)進(jìn)出洞凍結(jié)加固免拔管技術(shù),可以提高工程的安全性,具有良好的社會經(jīng)濟效益。
　　本課題進(jìn)行了PVC管在低溫下的抗彎試驗,耐壓試驗,溫度應(yīng)力試驗,不同材質(zhì)凍結(jié)管導(dǎo)熱性能對比模型試驗,并結(jié)合數(shù)值模擬以及現(xiàn)場試驗獲得了

2、:①接頭粘接的PVC管在常溫下的抗彎強度為6.12MPa,撓度為22.33mm,低溫鹽水凍結(jié),PVC管接頭抗彎強度增加12％(6.85MPa),撓度減少35%(14.51mm);拉伸剪切強度大于2.48MPa。滿足盾構(gòu)進(jìn)出洞鹽水凍結(jié)強度和變形的要求。②耐壓試驗結(jié)果表明,管內(nèi)壓力達(dá)0.8MPa后,穩(wěn)定0.5小時未發(fā)現(xiàn)滲漏水現(xiàn)象,抗彎加載至4MPa后,再次進(jìn)行打壓測試,未出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象,滿足鹽水凍結(jié)水密性要求。③PVC凍結(jié)管的凍土帷幕平均發(fā)展

3、速度約為鋼管的0.7~0.8倍, PVC凍結(jié)管凍結(jié)鋒面擴展半徑和凍結(jié)時間成平方根關(guān)系;凍結(jié)初期,PVC凍結(jié)管外壁的溫度和鹽水溫度相差較大,最大溫差達(dá)11.5℃,凍結(jié)中后期,溫差逐漸減少,PVC凍結(jié)管外壁的溫度最低達(dá)到-25℃,并和鹽水溫度溫差穩(wěn)定在5℃,且平均溫度較低,滿足盾構(gòu)進(jìn)出洞鹽水凍結(jié)加固導(dǎo)熱性的要求。
　　最后進(jìn)行盾構(gòu)進(jìn)洞免拔管鹽水凍結(jié)加固現(xiàn)場試驗,從試驗收集到的碎片統(tǒng)計來看,盾構(gòu)推進(jìn)可以將凍結(jié)管破碎的尺寸一般控制在100