首先提出了研究冻土区钻孔灌注桩周土体温度状况及回冻过程具有重要实践意义,然后对描述其物理现象的控制方程进行简单说明,最后运用有限元软件对其进行数值模拟,并与昆仑山试验场数据进行对比验证,以期该方法能够用于桩周土体温度状况及回冻过程预测。

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介绍了寒区工程降温措施之一热棒技术的工作原理,并运用有限元软件对热棒降温措施分了6种布置方式进行数值模拟,分析了热棒全年工作时间、热周转过程、影响范围和桩土界面温度沿深度的变化,得到相关结论:不论是在桩周还是在桩内布置的热棒,工作时间大约在每年的11月初到次年的5月;在一年中,热棒在12月、1月、2月、3月时的等温线较密,说明温度梯度较大,工作效率较高;热棒影响范围的半径在2 m左右;布置3根以上的热棒时,降温效果会有个明显的提升,能够继续下降2℃左右,热棒的降温效果只在蒸发段附近比较明显,距离较远的冻土还是会发生退化。

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本文首先介绍了考虑相变的数理控制方程的推导过程,其中对相变的处理方法进行了详细的理论说明及公式推导,然后对多年冻土区的天然温度场进行了数值模拟,包括模型的建立、材料参数的确定、初始值和边界条件的确定、子步的确定等,最后将模拟的多年冻土区天然温度场与实测值进行了对比,验证了模拟的正确性,为今后多年冻土区温度场的相关研究奠定了基础。

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