为得到管幕冻土温度场在渗流作用下的变化规律及温度敏感性影响因素影响，运用有限元数值软件建立热流耦合模型，通过控制模型有无渗流作用条件和设置温度路径分析管幕冻结法温度场分布特征。结果表明：渗流作用下的冻土帷幕不均匀发展，下游一侧冻结范围大于上游一侧，整体厚度变薄；冻结管密集区域内的5号点冻结效果受渗流影响小于冻结管分散区域内的1号点，渗流能直接穿过的区域温差更大；比热容与导热系数的改变对1号点温度变化影响较大；当导热系数越大、比热容越小时，土体最终温度越低。
为得到管幕冻土温度场在渗流作用下的变化规律及温度敏感性影响因素影响，运用有限元数值软件建立热流耦合模型，通过控制模型有无渗流作用条件和设置温度路径分析管幕冻结法温度场分布特征。结果表明：渗流作用下的冻土帷幕不均匀发展，下游一侧冻结范围大于上游一侧，整体厚度变薄；冻结管密集区域内的5号点冻结效果受渗流影响小于冻结管分散区域内的1号点，渗流能直接穿过的区域温差更大；比热容与导热系数的改变对1号点温度变化影响较大；当导热系数越大、比热容越小时，土体最终温度越低。
为得到渗流作用下管幕冻结法温度场的发展规律，结合三亚河口通道隧道冻结工程，基于达西定律与多孔介质传热理论，运用有限元软件建立水热耦合数值模型，采用更改模型渗流流速大小和建立测温路径的方法，围绕冻土帷幕的发展情况、交圈时间、壁厚进行分析。结果表明，冻土帷幕随渗流的流向发展，下游侧土体开始冻结的时间早于上游侧土体，且最终温度低于上游侧土体；当流速约为2.87 m/d时，低渗流流速作用对整体冻土帷幕交圈的时间影响较小；随着渗流流速的增大，整体冻土帷幕交圈所需的时间明显增加，其区域的不均匀程度变大，厚度减小；当流速增大至约10.02 m/d时，冻土帷幕出现局部不交圈的情况。考虑到原冻结方案偏于保守，设计优化方案为将内圈冻结管总数由80根减少至56根，模拟分析后的平均冻土帷幕厚度约为4.28 m，相较于原方案减少了0.195 m，仍满足冻结设计要求。
为得到渗流作用下管幕冻结法温度场的发展规律，结合三亚河口通道隧道冻结工程，基于达西定律与多孔介质传热理论，运用有限元软件建立水热耦合数值模型，采用更改模型渗流流速大小和建立测温路径的方法，围绕冻土帷幕的发展情况、交圈时间、壁厚进行分析。结果表明，冻土帷幕随渗流的流向发展，下游侧土体开始冻结的时间早于上游侧土体，且最终温度低于上游侧土体；当流速约为2.87 m/d时，低渗流流速作用对整体冻土帷幕交圈的时间影响较小；随着渗流流速的增大，整体冻土帷幕交圈所需的时间明显增加，其区域的不均匀程度变大，厚度减小；当流速增大至约10.02 m/d时，冻土帷幕出现局部不交圈的情况。考虑到原冻结方案偏于保守，设计优化方案为将内圈冻结管总数由80根减少至56根，模拟分析后的平均冻土帷幕厚度约为4.28 m，相较于原方案减少了0.195 m，仍满足冻结设计要求。
为得到在渗流作用下管幕冻结法温度场的变化规律，以三亚河口通道海底隧道工程初步设计为例，运用有限元数值模拟软件建立水热耦合模型，假设模型中渗流流向自左向右，通过改变模型中平均渗流速度的大小对冻结帷幕的发展、封闭性、厚度变化等进行分析.结果表明：在冻结期间，随着平均渗流速度的增大，外圈冻土帷幕的形成时间延迟，其向渗流流向偏移的程度增大，且最终稳定的冻土帷幕平均厚度减小；在冻结约14 d后，不同水头差下的冻土帷幕内部渗流速度均降至0 m/d，冻土帷幕在形成的早期受渗流作用的影响较大.鉴于原冻结方案较为保守，提出优化冻结方案：将原冻结方案外圈冻结管减少一半至48根，且调整盐水降温计划实现二次优化.对二次优化结果分有渗流与无渗流两种情形进行讨论，结果得出：优化后在渗流作用下冻土帷幕厚度约5 m，比原方案减少了2 m，既满足冻结设计要求，又提高了经济性.
为得到在渗流作用下管幕冻结法温度场的变化规律，以三亚河口通道海底隧道工程初步设计为例，运用有限元数值模拟软件建立水热耦合模型，假设模型中渗流流向自左向右，通过改变模型中平均渗流速度的大小对冻结帷幕的发展、封闭性、厚度变化等进行分析.结果表明：在冻结期间，随着平均渗流速度的增大，外圈冻土帷幕的形成时间延迟，其向渗流流向偏移的程度增大，且最终稳定的冻土帷幕平均厚度减小；在冻结约14 d后，不同水头差下的冻土帷幕内部渗流速度均降至0 m/d，冻土帷幕在形成的早期受渗流作用的影响较大.鉴于原冻结方案较为保守，提出优化冻结方案：将原冻结方案外圈冻结管减少一半至48根，且调整盐水降温计划实现二次优化.对二次优化结果分有渗流与无渗流两种情形进行讨论，结果得出：优化后在渗流作用下冻土帷幕厚度约5 m，比原方案减少了2 m，既满足冻结设计要求，又提高了经济性.
为了给出更符合工程实际的冻土边坡稳定性计算方法,通过考察青藏高原地区多年冻土边坡滑移实例、分析其破坏类型和影响因素,提出了高陡边坡的冻融折线型滑移面,基于热平衡理论和莫尔-库伦强度理论给出了折线型的滑移面确定方法;考虑土体在冻融循环作用下抗剪强度损伤、滑移面上水的渗流作用以及气温变暖三种因素,给出了框架锚杆支护多年冻土区高陡边坡的稳定性计算方法。算例分析表明:利用直线型滑面计算的多年冻土边坡稳定性系数比折线型滑移面更小,容易造成保守设计,使用折线型滑移面更为经济;边坡开挖后10a内,冻融循环作用对稳定性的发展趋势起主导作用,10a后气温变暖发挥主要作用,渗流作用对边坡稳定性的影响较为显著,对稳定性发展趋势没有影响,但三种因素都应当在工程设计中考虑。
为了给出更符合工程实际的冻土边坡稳定性计算方法,通过考察青藏高原地区多年冻土边坡滑移实例、分析其破坏类型和影响因素,提出了高陡边坡的冻融折线型滑移面,基于热平衡理论和莫尔-库伦强度理论给出了折线型的滑移面确定方法;考虑土体在冻融循环作用下抗剪强度损伤、滑移面上水的渗流作用以及气温变暖三种因素,给出了框架锚杆支护多年冻土区高陡边坡的稳定性计算方法。算例分析表明:利用直线型滑面计算的多年冻土边坡稳定性系数比折线型滑移面更小,容易造成保守设计,使用折线型滑移面更为经济;边坡开挖后10a内,冻融循环作用对稳定性的发展趋势起主导作用,10a后气温变暖发挥主要作用,渗流作用对边坡稳定性的影响较为显著,对稳定性发展趋势没有影响,但三种因素都应当在工程设计中考虑。
为了给出更符合工程实际的冻土边坡稳定性计算方法,通过考察青藏高原地区多年冻土边坡滑移实例、分析其破坏类型和影响因素,提出了高陡边坡的冻融折线型滑移面,基于热平衡理论和莫尔-库伦强度理论给出了折线型的滑移面确定方法;考虑土体在冻融循环作用下抗剪强度损伤、滑移面上水的渗流作用以及气温变暖三种因素,给出了框架锚杆支护多年冻土区高陡边坡的稳定性计算方法。算例分析表明:利用直线型滑面计算的多年冻土边坡稳定性系数比折线型滑移面更小,容易造成保守设计,使用折线型滑移面更为经济;边坡开挖后10a内,冻融循环作用对稳定性的发展趋势起主导作用,10a后气温变暖发挥主要作用,渗流作用对边坡稳定性的影响较为显著,对稳定性发展趋势没有影响,但三种因素都应当在工程设计中考虑。
为了给出更符合工程实际的冻土边坡稳定性计算方法,通过考察青藏高原地区多年冻土边坡滑移实例、分析其破坏类型和影响因素,提出了高陡边坡的冻融折线型滑移面,基于热平衡理论和莫尔-库伦强度理论给出了折线型的滑移面确定方法;考虑土体在冻融循环作用下抗剪强度损伤、滑移面上水的渗流作用以及气温变暖三种因素,给出了框架锚杆支护多年冻土区高陡边坡的稳定性计算方法。算例分析表明:利用直线型滑面计算的多年冻土边坡稳定性系数比折线型滑移面更小,容易造成保守设计,使用折线型滑移面更为经济;边坡开挖后10a内,冻融循环作用对稳定性的发展趋势起主导作用,10a后气温变暖发挥主要作用,渗流作用对边坡稳定性的影响较为显著,对稳定性发展趋势没有影响,但三种因素都应当在工程设计中考虑。