冻胀融沉是人工地层冻结法中的客观弊端,针对这一问题开展注浆控制融沉方法的机理研究。根据市区、沿海地区地下工程冻结法的特点,考虑有压、赋水和三维问题等特点,进行了含盐原状土、二次冻融土的冻土物理力学、热力学和冻胀融沉性质的试验研究。在此基础上,通过进一步的系列试验研究,掌握了含盐量、水泥含量对冻土性质的影响规律。同时,通过大型原位试验研究掌握了人工冻土自然解冻、强制解冻条件下冻土融化规律和注浆控制融沉效果。在实验室试验、大型原位试验的基础上,经理论分析研究了在地下工程冻结法环境中的冻胀和注浆后的融土性质和固结特征,掌握了上海地区主要土层人工冻结后在融化过程中经注浆处理后的固结沉降的规律,建立了融沉计算方法。针对含盐地层冻结温度下降的现象,对经典人工冻土帷幕温度场模型进行修正,建立了考虑实际冻结温度的单管、单排管、双排管冻结冻土帷幕温度场解析解,并给出了基于巴霍尔金温度场模型的单排管、双排管和多排管冻结冻土帷幕平均温度的计算方法。最后,根据融沉与冻胀之间内在的共性,提出了通过地层改良控制冻胀从而自然得到融沉控制的"人工地层改良冻结法"的新理念。
英文主题词artificial ground freezing, frozen soil, grouting, frost-heave and thaw-settlement, temperature field