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特厚冲积层主井冻结法施工冻胀力监测研究
特厚冲积层主井冻结法施工冻胀力监测研究
摘要
随着城市化的不断推进和城市地下空间的不断开发，特别是在冲积层发达的地区，主井冻结法应用得越来越普遍。本文通过对特厚冲积层主井冻结法施工中的冻胀力进行监测研究，分析了冻结法的施工特点和冻胀力的变化规律。通过现场监测数据和实验分析，提出了针对冻结法施工中冻胀力的控制和调控建议，为冻结法施工提供参考和指导。
关键词：主井冻结法；特厚冲积层；冻胀力；监测研究；控制指导
Abstract
Withthecontinuousprogressofurbanizationandtheconstantdevelopmentofundergroundspaceincities,especiallyinareaswithdevelopedalluvialdeposits,theuseofmainshaftfreezingmethodhasbecomeincreasinglycommon.Inthispaper,wemonitoredandstudiedthefrostheaveforceduringtheconstructionofthemainshaftfreezingmethodinaspecialthickalluvialdeposit,analyzedtheconstructioncharacteristicsofthefreezingmethodandthechangesinfrostheaveforce.Basedontheon-sitemonitoringdataandexperimentalanalysis,weputforwardsuggestionsforthecontrolandregulationoffrostheaveforceduringfreezingmethodconstruction,whichprovidesreferenceandguidanceforfreezingmethodconstruction.
Keywords:Mainshaftfreezingmethod;Specialthickalluvialdeposit;Frostheaveforce;Monitoringresearch;Controlguidance
一、研究背景
主井冻结法是在矿井开采、建筑物基础施工、水利工程中广泛应用的技术之一。但是由于地质环境的复杂性，冻结法施工过程中可能会出现各种问题，如冻胀力过大等。特厚冲积层作为一种常见的地质类型，其冻结法施工具有很高的难度，因此需要进行冻胀力的监测和研究。
二、冻结法施工特点
冻结法的施工原理是利用制冷机组通过管道将冷却剂导入冻结管周围的土层，实现对土体的冷却和冻结，以达到加固土体的目的。但是在特厚冲积层中，冻结管的数量和直径相比较小，同时周围土层温度低于贮水层水温，导致贮水层发生冻胀，同时热平衡加快，导致冻胀力过大。
三、冻胀力监测研究
为了更好地控制冻结法施工中的冻胀力，我们对特厚冲积层主井冻结法施工过程中的冻胀力进行了监测研究。冻胀力监测主要采用应变计和差压传感器进行，通过计算得到地下水位变化和冻胀力的变化。实验表明，在冻结法施工初期，土层冻结较快，导致冻胀力上升较快，到施工后期因冷却剂的流量限制，冻胀力下降较缓。
四、冻胀力控制建议
针对冻结法施工中的冻胀力，我们提出了以下控制建议：
1.增大冻结管直径：通过增加冻结管直径，可以降低周围土层的冻结速度，减小冻胀力的大小。
2.调整制冷机组流量：制冷机组的流量控制可以直接影响到周围土层的冷却速度，因此可以通过调整流量大小来控制冻胀力的大小。
3.增加冻结管数量：通过增加冻结管数量，可以让周围土层分散冻结，达到减小冻胀力的效果。
5、结论
冻结法是一种常见的矿井开采、建筑物基础施工、水利工程等领域的技术，但在特厚冲积层中存在一定困难。通过对特厚冲积层主井冻结法施工过程中冻胀力的监测和研究，我们可以更好地控制和调控冻结法中的冻胀力，提高施工效率和安全。