地层冻结法原理应用与实践.pdfVIP

地层加固 、／ 冻 层理 冻结法，作为一种新颖的 地原地 层加固技术，早在1883年 已开发出来并在德国一煤 矿的凿井中进行了应用，此竖井位于 含水土层。也许这是唯一一种既能封 氮。供液管与去路干管相连，冻结蕾 水又能承载的技术． 与回路干管相连(当采用盐水时)或 最近二十年，地下土建工程采用 与排气管相连(当采用液氮时)。冷 冻结法的情况很普遭。随着近来科学 却液流经供液蕾．在其通过环形空间 技术的发展和进步，例如计算机分析 返回的过程中，冷却液吸收热量变 技术，钻凿技术，移动式冻结设备的 热。土体则结霜冻结，在管子周围形 成一冻土■。冻结管可进行各种排列 出现以及环保意识的增强，都进一步 促进了冻结法的应用． 布孔，以实现各种形式的冻结土墙 (体)． 盐水冻结要求拥有一闭合的循环 冻结法原理 系统并采用制冷设备。盐水(通常为 地层冻结法的原理就是从土壤中 氯化钙)在回流到冻结设备前通过集 带走热量。这种方法非常安全，但要 液管往回流动。盐水供给温度范围一 求必须进行详细设计。其过程是将原 般为T=-20C一-37C。 位孔隙水转化为冰。就像混凝土中的 液氮冻结法即是通过低温流体 水泥浆一样，冰与土壤颗粒结合在一 (LN。)在冻结管中进行直接汽化而将上：圈2冻结土强度与温度关系曲线 起，增强了冻结土体的强度和抗渗 性。 · 土壤中热量带走的过程。从现场的储 现蠕变。 为形成冻结土体，宓须钻一排垂 存罐或直接从液罐车中将LN。通过地面 冻土的单轴抗压强度(qf)和杨 直，水平或倾斜的冻结孔。在封闭式 的管路系统供给到内管。在一定温度 氏弹性模■(E)对结构设计而言都非 冻结管中央插入一底部敞开的内管， 下，即T=-196℃时，LN。开始在冻结管 常重要。这些参数不仅与时间关系密 有时又称之为供液管(图1)。供液管与内蕾之间的环形空间进行汽化，在 切，而且与温度也有很大关系。圈2示 用于提供冷却介质，通常为盐水或液 其一路向上的过程中将热■带走。低 出了各种土壤和纯冰在完全饱和状态 温氮气直接被排入大气中。 下的单轴抗压强度与温度曲线。在温 下：圈1地层冻结原理 采用LN，进行冻结非常快，在几天 度变化范围内，冻土的强度特性几乎 内就可形成冻结土体，但采用盐水系 呈线性．