凍結(jié)法原理及應(yīng)用ppt課件-文庫吧資料
2025-05-12 07:48本頁面
【正文】 l 凍結(jié)系統(tǒng)設(shè)計 — 選擇制冷劑 、 冷媒劑 — 計算制冷量 — 制冷系統(tǒng)設(shè)計 l 凍結(jié)設(shè)備選型 — 選擇制冷機組 — 布置凍結(jié)管路 l 監(jiān)測設(shè)計 — 監(jiān)測目的與內(nèi)容 （ 溫度 、 變形 、 壓力等 ） — 監(jiān)測傳感器 — 監(jiān)測系統(tǒng) 3 凍結(jié)法原理與設(shè)計原則 一般地 ， 用氨 —— 鹽水循環(huán)制冷系統(tǒng)進行土體凍結(jié)工程施工主要有三大部分組成 ， 即 —— 凍結(jié)站安裝 —— 凍結(jié)孔施工 —— 土體凍結(jié) 3 凍結(jié)法原理與設(shè)計原則 凍結(jié)站安裝 — 凍結(jié)站位置選擇 。 2 人工凍結(jié)制冷系統(tǒng) 2. 3 兩種凍結(jié)系統(tǒng)比較 2 人工凍結(jié)制冷系統(tǒng) 項 目 常規(guī)凍結(jié)系統(tǒng) 液氮凍結(jié)系統(tǒng) 制冷溫度 (℃) 10 ～ 35 60 ～ 150 地下水流速 (m/s) 5． 7﹡10 5 不限 制冷效率 30% ～ 50% 50% 凍土速度 2cm/d 20cm/d 土 層 任何含水地層 任何含水地層 冷量估算 Q= 460kg/ m3 凍結(jié)法設(shè)計 先期準備工作 在進行凍結(jié)設(shè)計之前 ， 有必要評價有關(guān)施工環(huán)境 、 地基的要求以及凍結(jié)方法的適應(yīng)性等 ， 這是凍結(jié)設(shè)計的基礎(chǔ) 。 2 人工凍結(jié)制冷系統(tǒng) 2. 2液化氣體系統(tǒng)（液氮） 采用液氮凍結(jié)時，直接將液氮從罐車中導(dǎo)入凍結(jié)管，循環(huán)氣化后排到大氣中。 1 概述 （氟利昂）－鹽水凍結(jié)系統(tǒng) 鹽水循環(huán)系統(tǒng)（冷媒劑循環(huán)） 冷媒劑是傳遞冷效應(yīng)的物質(zhì)，又稱載冷劑。 有限元等數(shù)值模擬方法在凍土結(jié)構(gòu)中得到了越來越多的應(yīng)用 。 靜力計算： 確保凍土結(jié)構(gòu)在所處工程條件下強度和穩(wěn)定性 簡單方法：將凍土體視為具有彈性模量 E的彈性體 。 魯爾區(qū)凍結(jié)井深超過 600m ? 1888年：美國 ， 用于煤礦礦井開挖 ? l965年：加拿大 ， 開挖 l089米礦井 ， 凍結(jié)深度 684米 ? 1952至 l98l年間：北美 ， 用凍結(jié)法鑿井達 29個 ? 迄今為止 ， 各國凍結(jié)井最大凍結(jié)深度：英國 930m， 美國 915m，波蘭 860m， 加拿大 634m， 比利時 638m， 前蘇聯(lián) 620m， 德國 531m，法國 550m， 中國 702m 地下工程 ? 1979年：美國 ， 地下核電站基坑 、 直徑 40m、 深 6m基礎(chǔ) ? 80年代：蘇聯(lián) ， 城市地鐵大廳 35座 、 隧道 35項 ， 高 、 重27000噸大樓基坑開挖支護 ? 1962以來：日本 ， 超過 300個大型凍結(jié)工程 ， 其中有通過河流 、 鐵路 、 公路和其它構(gòu)筑物下的隧道工程 、 擋土墻工程 、 與盾構(gòu)施工有關(guān)的工程等 ? 20世紀中葉起：波蘭 、 德國 、 法國 、 瑞士 、 比利時 、 意大利 、 奧地利 、 挪威 、 西班牙 、 芬蘭 、 澳大利亞 、 法國 、 荷蘭 、 加拿大等 我國情況 ? 70年代初，北京地鐵凍結(jié)長 90m， 垂深 28m ? 1975年，沈陽地鐵 2號井 ? 上世紀 80年代，東海拉爾水泥廠的上料倉基坑；南通建筑物旁開挖的沉淀池工程 ? 1988年，鳳臺淮河大橋主橋墩基礎(chǔ)工程 ? 1993年，上海地鐵一線 1個泵站和 3個隧道貫通道結(jié)合部 ? 1998年，北京地鐵熱 — 八線大北窯車站南隧道水平凍結(jié)施工，長 45m 1 概述 工程應(yīng)用簡介 目前，凍結(jié)法在地下工程中廣泛應(yīng)用于以下四個領(lǐng)域： —— 立井工程 —— 地基基礎(chǔ) —— 基坑穩(wěn)定 —— 隧道工程 —— 其他巖土工程 1 概述 力學(xué)與熱性質(zhì) 抗壓強度： 凍土的主要力學(xué)性質(zhì) 抗壓強度抗拉強度θ ( ℃ )σ(MPa)隨溫度減低，凍土抗壓強度提高； 抗拉強度相對抗壓強度較低，且隨溫度減低不再增加 凍結(jié)粉砂 1 總論 熱物理參數(shù)： 導(dǎo)溫系數(shù)、熱容、導(dǎo)熱系數(shù)以及相變潛熱等 影響凍土熱物理參數(shù)因素很多，溫度、含水量、孔隙率、礦物含量、未凍水含量等。 1 概述 —— 凍土的形成 為構(gòu)造高承載力和密封防水的凍土體，在土中相應(yīng)位置布置和施工凍結(jié)孔 —— 安設(shè)凍結(jié)管，通過凍結(jié)管中循環(huán)的低溫冷媒劑將土體中的熱量帶出，使地層降溫并使土中水結(jié)為冰。 —— 凍結(jié)法處理對象 巖土體中的水 水在凍結(jié)過程中將發(fā)生明顯體積變化 1 概述 —— 凍結(jié)法設(shè)計與施工 (1) 根據(jù)工程 、 地質(zhì) 、 水文和環(huán)境條件進行凍結(jié)設(shè)計： —— 確定凍土結(jié)構(gòu)形式 —— 選擇制冷方式 —— 布置凍結(jié)系統(tǒng) —— 確定凍結(jié)溫度 —— 估算凍結(jié)時間 ， 等 。 1 概述 —— 凍結(jié)巖土體的方法 從土體中吸熱 。
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