导　　师： 陈有亮

学科专业： H1402

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 上海大学

摘　　要： 从历史上来说，在大型、复杂的地下工程建设中，人工冻结技术曾经是地下水丰富的不稳定土层加固、抢险的唯一解决方案。在欧洲，人工冻结技术被用于阻隔地下水、加固不稳定地层已经有一个多世纪的历史，留下了许多成功的案例。目前国内冻结法的应用也越来越广泛，城市大规模修建地铁、越江隧道的热潮也为冻结法提供了更为广阔的舞台。但是，由于冻结法施工更多地倚重于经验，理论研究的相对滞后还是导致了诸如“上海地铁四号线渗透事故”的重大工程灾难的发生。所以，研究冻结法施工过程中温度、应力、位移的分布和变化规律并在施工中加以控制，是一个亟待解决的问题。 首先，本文分别考虑单管、双管、冷媒循环等三种情况，利用大型有限元程序ansys计算了其二维温度场分布规律，并对冷媒循环和直接加载冻结管入口温度两种计算方法的结果进行了比较。 其次，以上海市复兴东路越江隧道联络通道为例，模拟了冻结过程中三维温度场的分布规律和冻结壁的形成过程；并且分析了各个影响因素的变化对于温度和冻结壁厚度的影响，为冻结设计的安全性和经济性评估提供了科学依据。再者，文章考虑冻结壁的保护作用，利用ansys计算了各个工况的内力、应力、位移，得出了一些有意义的结论，并为开挖过程的控制提供了数据准备。最后，本文在有限元计算结果的基础上，建立九个“if-then”准则，利用模糊理论对开挖过程进行控制。因此，这种方法也为地下工程的施工提供了一种新的思路。 总之，本文详细模拟了冻结法施工联络通道的施工全过程，其成果对于这种方法的安全控制和施工预报有重要的实际意义。

关 键 词： 地下工程 联络通道 冻结法 人工冻结技术 有限元分析 安全控制

领　　域： [建筑科学]