【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种适用于地下工程冻结法施工开挖支护完成阶段的冻胀力计算方法，主要用于冻结法施工中冻结区冻胀力的确定。
技术介绍
1、人工冻结法由于具有施工过程对周围环境影响小、支护结构布置灵活等优点，被广泛应用于地下工程、基坑以及其它岩土工程建设中。人工冻结法施工过程中，冻土合适的强度和止水性能，以及合理的冻胀和融沉是保证地下工程施工安全的关键。冻土的强度依赖于围岩冻胀产生的冻结帷幕和含水率等条件。围岩冻结膨胀，冻结区围岩冻胀过程受到周围未冻区围岩的约束，对周围未冻土产生作用力，称之为冻胀力。
2、冻胀力的大小与冻结帷幕的厚度、温度等性质密不可分。人工冻结法通过地下工程围岩中的水分冻结，从而形成冻结帷幕，支撑围岩防止坍塌。然而冻结法施工遇到的绝大多数工程问题就是围岩冻结帷幕失效，造成土体坍塌，产生此种问题的重要原因之一就是错误估计计算了围岩的冻胀应力。为了保障工程施工的安全进行，对冻结围岩进行冻胀力大小的计算方面研究是极其必要的。
3、准确且简单合理的计算冻胀力大小是施工设计的基础，而既有的研究多为三维应力计算，计算过程复杂。因而，迫切需要一种简单的冻胀力计算方法，这对冻结法施工具有重要意义。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术的目的是一种适用于地下工程冻结法施工开挖支护完成阶段的冻胀力计算方法，该方法概念清晰，原理明确，计算简单。该方法通过圆筒理论以及虚功原理计算得到冻胀力计算公式，具体计算公式如下：
2、
3、其中：
4、
5、
6、
7、式中：b＝b1+b2+b3+b4
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9、
10、
11、
12、式中：
13、
14、式中：σ为冻结区内部冻胀力，kpa；e1、e2、e3分别为冻结区、未冻结区、支护结构的弹性模量，kpa；v1、v2、v3分别为冻结区、未冻结区、支护结构的泊松比；a、b、c分别为分别为支护结构内径、支护结构外径及冻结区土体外径，m；η为地下工程围岩土体冻胀率。
15、本专利技术的效果是该方法原理清晰，将三维问题转化为二维问题，计算公式简单明了；同时，为冻结法施工提供了切实合理的冻胀力计算方法，为冻胀力计算提供了理论基础。
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1.一种适用于地下工程冻结法施工开挖支护完成阶段的冻胀力计算方法，该方法通过圆筒理论以及虚功原理计算得到冻胀力计算公式，具体冻胀力计算公式：
【技术特征摘要】
1.一种适用于地下工程冻结法施工开挖支护完成阶段的冻胀力计算方法，该方...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈雪豹，李顺群，王志昊，赵立颖，吕欣蕾，王凌丰，刘小兰，丁飞，张彦，
申请(专利权)人：天津城建大学，
类型：发明
国别省市：
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