Study on Freezing Process of Artificial Frozen Soil Curtain

马悦1，2，朱志武2，谢奇峻2（1中机中联工程有限公司，重庆　400039；2西南交通大学力学与工程学院，四川成都　610031）



人工冻土帷幕的冻结过程研究

Study on Freezing Process of Artificial Frozen Soil Curtain

马悦1，2，朱志武2，谢奇峻2
（1中机中联工程有限公司，重庆400039；2西南交通大学力学与工程学院，四川成都610031）

摘要：人工冻土帷幕具有广泛的应用前景。研究表明，冻土的均匀性和冻结状态是影响人工冻土帷幕强度的重要指标。冻结方向、受力方向、冻结时间影响下的冻结锋面发展情况和温度场规律是描述冻土力学性能差异的四个重要特征。该文通过分析这些指标和特征，完善了人工冻土帷幕的分析计算内容，有助于验证冻结时间、冻结位置等重要工程指标的正确性。

关键词：人工冻土；冻结特征；冻土帷幕；力学性能；冻结过程

基金论文：国家自然科学基金（项目编号：11172251）。

Abstract:Artificial frozen soil curtain has promising application prospects. Studies show that the uniformity and frozen permafrost are important impact indicators of artificial frozen soil curtain strength. Frozen direction，force direction, freezing fronts development condition under freezing time and temperature law are the four important characteristics of the mechanical property variety of frozen soil. Through analysis on these indicators and characteristics, the calculation content of artificial frozen soil curtain is improved for verifying the accuracy of freezing time，freezing location and other important project indexes.

Keywords:artificial frozen soil; freezing characteristics; frozen soil curtain; mechanical properties; freezing process

0　引言

随着施工环境的复杂化，人工冻土帷幕在基坑开挖等方面发挥了重要作用。而冻土的力学性能研究在近年取得了一定程度的进展。国内外研究者通过理论方法和实验手段深化了冻土研究的内容[1-5]。但是研究同时也发现，理论方法和实验手段对冻土的性能描述没有充分考虑均匀性、冻结状态等参数和指标的影响，在描述工程环境下的人工冻土帷幕时还有能够继续深化的内容。本研究通过理论推导的方法，完善了人工冻土帷幕的计算要点。

1　冻土的冻结程度

在人工冻土帷幕中，冻结程度是一个重要的因素，能够决定制冷系统的分布密度等工程参数。……