煤炭学报

作者：陈湘生, 丁航, 李方政, 陈曦, 高伟, 王恒, 王磊, 陈汉青,

关键词：隧道, 地铁车站, 冻胀, 地下空间, 数值分析,

针对城市长距离大断面地下空间冻结工程的冻胀特性问题，依托上海地铁18号线国权路站双线隧道下穿既有车站冻结工程，基于热力耦合方程，利用有限元软件建立三维数值模型，结合室内试验所得物理参数，研究该工程的冻胀位移场演化规律，并探究错峰冻结、调整盐水温度等措施对冻胀位移场的影响规律。在本试验条件下，研究结果表明：① 冻胀引起的车站底板变形主要发生于积极冻结期；双线隧道同时冻结模式下，冻结45 d时车站底板竖向位移量达到冻结90 d时竖向位移量的77.72%。② 冻结90 d时，错峰冻结工况下车站底板竖向位移量较双线隧道同时冻结时减小了7.7%，表明错峰冻结避免了同一时间段内的冻胀叠加效应，一定程度上降低冻胀效应。③ 冻结90 d时，调整盐水温度工况下车站底板竖向位移量较温度调控前减小34.2%；表明调整盐水温度可控制冻土扩展速率，有效降低冻胀效应。实际工程中，采用错峰冻结、调整盐水温度等措施协同控制冻胀，车站底板最大竖向位移为25.41 mm；数值模拟所得车站底板抬升规律与实测数据基本一致，有效指导了工程施工。

来源：2024年第1期

《煤炭学报》期刊编辑部

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