城市富水地層大型地下空間管幕凍結(jié)規(guī)律模型試驗(yàn)研究

王 磊，陳湘生，伍 軍

(1.煤炭科學(xué)研究總院，北京 100013；2.北京中煤礦山工程有限公司，北京 100013；3.深圳大學(xué)土木與交通工程學(xué)院，深圳 518060；4.中國(guó)鐵路工程集團(tuán)有限公司，北京 100055)

0 引言

人工凍結(jié)法是礦井建設(shè)中的一種特殊地層加固方法，現(xiàn)已成為富水軟土地層地下空間施工的主要工法[1-3]，并廣泛應(yīng)用于聯(lián)絡(luò)通道[4]、端頭井[5-6]和下穿結(jié)構(gòu)[7-8]等多種工程中，解決了許多其他工法難以解決的工程難題。隨著我國(guó)各大城市地下空間的大規(guī)模建設(shè)，新建大型地下空間(隧道、地鐵車(chē)站、地下交通樞紐、地下商場(chǎng)等)日益增多。大型地下空間隧道或車(chē)站的施工特點(diǎn)是斷面大(可達(dá)400 m2)、距離長(zhǎng)(近100 m)，且新建隧道或車(chē)站近接或下穿既有建構(gòu)筑物(如上覆結(jié)構(gòu)、既有車(chē)站等)時(shí)，工況環(huán)境復(fù)雜，難以采用明挖、機(jī)械法等常規(guī)地下工程施工方法進(jìn)行建設(shè)。

凍結(jié)法因其封水和加固效果好、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，在大型地下空間建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用，例如：2018年上海軌道交通18號(hào)線區(qū)間隧道穿越運(yùn)營(yíng)的10號(hào)線國(guó)權(quán)路車(chē)站凍結(jié)工程；2019年廣州軌道交通11號(hào)線廣州云大1#橫通道、2#橫通道、配線延長(zhǎng)段、岔道渡線段隧道凍結(jié)工程等。這些大型地下空間工程凍結(jié)產(chǎn)生的凍土體量一般都超過(guò)10 000 m3，達(dá)常規(guī)凍結(jié)聯(lián)絡(luò)通道凍土體量的30倍以上，凍脹融沉效應(yīng)顯著。大型地下空間凍結(jié)施工的安全性引起了工程建設(shè)者的重點(diǎn)關(guān)注。其中, 人工凍土的凍脹效應(yīng)是影響凍結(jié)施工安全的重要因素，其次是融沉效應(yīng)。二者相較而言，融沉效應(yīng)可以通過(guò)跟蹤注漿和多點(diǎn)注漿等方式緩解，但凍脹控制則相對(duì)困難。諸多學(xué)者認(rèn)為如果能控制住凍脹，對(duì)應(yīng)的融沉也就可以控制了[9]，因此在凍結(jié)法施工中需要重點(diǎn)關(guān)注凍脹的發(fā)展。

在大體量?jī)鐾羶雒浛刂品矫?，一些研究人員采用了管幕凍結(jié)技術(shù)。管幕是設(shè)計(jì)在隧道四周、沿隧道全長(zhǎng)布置的鋼管，承載土體壓力；凍結(jié)是采用人工制冷的方法把鋼管之間的土體凍結(jié)，形成止水帷幕，在凍土的保護(hù)下進(jìn)行開(kāi)挖構(gòu)筑。管幕+凍土復(fù)合結(jié)構(gòu)可以聯(lián)合承擔(dān)外荷載，進(jìn)而顯著減小凍結(jié)壁的厚度，是大型地下空間工程施工的一種有效手段。

近年來(lái)，部分學(xué)者對(duì)管幕+凍土進(jìn)行了試驗(yàn)與工程應(yīng)用研究。其中，日本較早對(duì)管幕凍結(jié)法進(jìn)行了研究，日本株式會(huì)社精研探討了凍土與鋼管聯(lián)合承載力學(xué)性能并進(jìn)行了模型試驗(yàn)[10-12]。周曉敏等[13]論述了鋼管棚+凍土的力學(xué)特性，認(rèn)為該復(fù)合結(jié)構(gòu)可以提高大跨度地下工程施工的安全性。胡向東等[14]依托港珠澳大橋珠海連接線拱北隧道工程開(kāi)展模型試驗(yàn)，驗(yàn)證了管幕鋼管內(nèi)主力凍結(jié)管、異形凍結(jié)管和升溫限位管布置方案的可行性。張軍等[15]對(duì)拱北隧道限位管進(jìn)行了試驗(yàn)研究，得出限位管內(nèi)鹽水溫度為8 ℃時(shí)可以較好地控制凍土厚度的結(jié)論。胡俊等[16-17]對(duì)不同管幕填充形式和凍結(jié)管布置方案的溫度場(chǎng)發(fā)展進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算研究，優(yōu)化了管幕與凍結(jié)管布置方案。劉健鵬等[18]將水平凍結(jié)+管棚加固方法應(yīng)用于某下穿工程，并得出該工程上部結(jié)構(gòu)最大沉降為2.6 mm，驗(yàn)證了該工藝的合理性。

綜上所述，現(xiàn)階段管幕與凍土聯(lián)合承載的工程案例較少，管幕凍結(jié)模型試驗(yàn)成果缺乏，凍脹控制方法仍需深入探討。本文基于實(shí)際大體量管幕凍結(jié)工程，采用動(dòng)態(tài)模擬地下水補(bǔ)給的凍結(jié)多功能模型試驗(yàn)臺(tái)，開(kāi)展淺覆土車(chē)站管幕凍結(jié)模型試驗(yàn)，研究大型地下空間管幕凍結(jié)凍脹控制方案及其效果，以期為大型地下空間凍結(jié)設(shè)計(jì)與施工提供依據(jù)。

1 模型試驗(yàn)方案

1.1 工程概況

上海軌道交通18號(hào)線江浦路車(chē)站為軌道交通8號(hào)線與18號(hào)線十字換乘車(chē)站，其位置見(jiàn)圖1。其中，8號(hào)線江浦路站已通車(chē)運(yùn)營(yíng)，18號(hào)線江浦路站為在建車(chē)站，站臺(tái)中心處頂板覆土約2.476 m，底板埋深14.976 m。車(chē)站凍結(jié)暗挖段總平面圖如圖1所示。本工程施工區(qū)域?yàn)閳D1的南部暗挖區(qū)域，起始點(diǎn)為先行實(shí)施的工作井至8號(hào)線江浦路車(chē)站側(cè)墻，暗挖段長(zhǎng)度為15.899 m。

圖1 車(chē)站凍結(jié)暗挖段總平面圖

施工區(qū)域主要地層為⑤11灰色黏土和⑤12灰色粉質(zhì)黏土。因埋深較淺，上部存在大量管線，無(wú)法采用明挖法施工，而若完全采用凍結(jié)加固，凍脹量必然較大。根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，如果直接采用人工凍結(jié)工法，上部地表凍脹抬升可能達(dá)到0.5 m以上，將造成上覆道路破壞，施工后期融沉亦難以控制，因此，為減少凍脹融沉，采用管幕凍結(jié)技術(shù)施工車(chē)站。

工程采用“高壓旋噴注漿(MJS)加固+管幕凍結(jié)+礦山暗挖”法進(jìn)行加固，即首先對(duì)開(kāi)挖區(qū)域土體進(jìn)行MJS加固，然后采用管幕凍結(jié)法加固地層，繼而采用礦山法對(duì)通道進(jìn)行開(kāi)挖支護(hù)。其中，MJS加固在凍結(jié)前已施工完成。

項(xiàng)目總共布置5排管幕，3橫排2豎排，管幕均采用φ273 mm×10 mm的無(wú)縫鋼管。第1橫排管幕布置在結(jié)構(gòu)頂部，間距為450 mm，每根管幕內(nèi)部下放1根φ89 mm×5 mm的凍結(jié)管用于頂部?jī)鼋Y(jié)封水；第2、3橫排布置在負(fù)一層梁板結(jié)構(gòu)上部。其中，第2排每根管幕內(nèi)部下放1根φ89 mm×5 mm的凍結(jié)管，用于凍結(jié)封水；第3排為φ273 mm×10 mm的純管幕。兩側(cè)墻位置分別設(shè)置1豎排管幕，每2根管幕中間設(shè)置1根內(nèi)部帶凍結(jié)管的管幕管，凍結(jié)管規(guī)格為φ89 mm ×5 mm，還布置了3橫排、6豎排φ127 mm×10 mm的凍結(jié)孔，用以形成管幕凍結(jié)帷幕。其中，管幕設(shè)計(jì)長(zhǎng)度均為17.5 m，一端鉆入車(chē)站側(cè)墻，凍結(jié)管長(zhǎng)度均為17.4 m，以循環(huán)鹽水，管幕及凍結(jié)管位置如圖2所示。

圖2 工程中管幕及凍結(jié)管位置(單位：mm)

因暗挖斷面較大，施工過(guò)程中采用分區(qū)、分層凍結(jié)及開(kāi)挖的方式縮小斷面尺寸。設(shè)計(jì)凍結(jié)及開(kāi)挖支護(hù)流程為：1)首先凍結(jié)區(qū)域1，凍結(jié)壁達(dá)到設(shè)計(jì)厚度后開(kāi)挖區(qū)域1上部并支護(hù)；2)開(kāi)挖區(qū)域1下部并支護(hù)，同時(shí)凍結(jié)區(qū)域2，達(dá)到設(shè)計(jì)厚度后開(kāi)挖區(qū)域2上部并支護(hù)；3)凍結(jié)區(qū)域3，同時(shí)開(kāi)挖區(qū)域2下部并支護(hù)；4)區(qū)域3凍結(jié)達(dá)到設(shè)計(jì)厚度后開(kāi)挖區(qū)域3并支護(hù)，同時(shí)凍結(jié)區(qū)域4；5)區(qū)域4凍結(jié)壁達(dá)到設(shè)計(jì)厚度后開(kāi)挖區(qū)域4。工程最終形成的水平底板凍結(jié)壁有效厚度為3.0 m，側(cè)墻凍結(jié)壁厚度為2.5 m，水平及豎向支撐凍結(jié)壁有效厚度為1.6 m，有效地隔絕了地下水，可在管幕和凍結(jié)壁的保護(hù)下進(jìn)行開(kāi)挖構(gòu)筑。

1.2 試驗(yàn)方案

上海軌道交通18號(hào)線江浦路車(chē)站暗挖工程管幕、凍結(jié)管參數(shù)復(fù)雜，排布不均勻，如果完全按照工程實(shí)際工況進(jìn)行試驗(yàn)難度較大，因此試驗(yàn)需要對(duì)復(fù)雜工程工況進(jìn)行簡(jiǎn)化。為研究管幕受力特性及管幕對(duì)凍脹的抑制作用，取中部日字形區(qū)域(見(jiàn)圖2虛線框內(nèi)區(qū)域)進(jìn)行分析，該區(qū)域?yàn)槭┕み^(guò)程中首先凍結(jié)和開(kāi)挖的區(qū)域。為研究管幕的側(cè)向支撐作用，將工程兩側(cè)管幕參數(shù)合并至日字形區(qū)域兩側(cè)，建立試驗(yàn)?zāi)Ｐ??？紤]邊界條件，工程邊界長(zhǎng)×寬×高=56 m ×15 m×30 m，設(shè)定幾何縮比CR=1/20，土箱尺寸為2 800 mm ×750 mm ×1 500 mm，土箱兩側(cè)50 mm處焊接鋼筋過(guò)濾網(wǎng)，過(guò)濾網(wǎng)與土箱中間鋪設(shè)粗砂，側(cè)面連接水箱用于補(bǔ)水，試驗(yàn)土箱見(jiàn)圖3。

因MJS加固后的土體受施工影響攪拌不均勻，試驗(yàn)土體難以完全與工程中MJS加固后的土體一致，所以為獲得規(guī)律性的結(jié)論，本次試驗(yàn)使用未加固的現(xiàn)場(chǎng)土體作為試驗(yàn)土層，其物理參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 試驗(yàn)土體物理參數(shù)

管幕及凍結(jié)管選用與實(shí)際工程相同材質(zhì)的無(wú)縫鋼管，可以認(rèn)為試驗(yàn)中的管幕與凍結(jié)管的彈性模量與工程的相同，根據(jù)圓形靜矩計(jì)算方法，對(duì)總剛度進(jìn)行換算。為保證試驗(yàn)中的管幕和凍結(jié)管直徑合理，根據(jù)總散熱量相等原則和總剛度相等原則[3,7,19]，對(duì)實(shí)際布設(shè)的管幕及凍結(jié)管進(jìn)行簡(jiǎn)化。管幕及凍結(jié)管參數(shù)見(jiàn)表2。

表2 管幕和凍結(jié)管參數(shù)

由傅立葉準(zhǔn)則[20]得知,時(shí)間比Ct=CR2=1/400。即模型試驗(yàn)過(guò)程1 min相當(dāng)于實(shí)際過(guò)程400 min。本次工程積極凍結(jié)時(shí)間為60 d，換算得出試驗(yàn)積極凍結(jié)時(shí)間為216 min。由柯索維奇準(zhǔn)則[19-20]得出，溫度相似比CT=1，即模型中任意一點(diǎn)的溫度和原型工程對(duì)應(yīng)點(diǎn)相同。應(yīng)力場(chǎng)自相似，因此應(yīng)力場(chǎng)相似比Cσ=1。位移場(chǎng)相似比Cd等于幾何縮比，即Cd=CR=1/20。由雷諾準(zhǔn)則[21-22]得到，流速縮比Cv=1/20，則鹽水流量縮比Cq和制冷量縮比CQ均是1/202。鹽水溫度與工程相同，設(shè)定為-28 ℃。采用質(zhì)量密度為1 265 kg/m3的CaCl2鹽水作為冷媒，鹽水由配液圈分配至各凍結(jié)管，每個(gè)凍結(jié)管安裝球閥以控制鹽水流量，管幕及凍結(jié)管布置見(jiàn)圖4。采用施加荷載的方法以滿足土體重力密度相似比，調(diào)整水箱高度以模擬真實(shí)地下水位。

圖4 凍結(jié)管、管幕與傳感器布置(單位：mm)

使用DS18B20溫度傳感器對(duì)土體溫度變化進(jìn)行監(jiān)測(cè)，在管幕上粘貼BX120-5AA電阻應(yīng)變片監(jiān)測(cè)管幕受力，在應(yīng)變片部位包裹2層紗布并涂抹914密封膠，以防止傳感器進(jìn)水短路。設(shè)置溫度補(bǔ)償片，補(bǔ)償凍結(jié)低溫帶來(lái)的誤差。安裝傳感器并做好防水，引出數(shù)據(jù)線，使用Datataker自動(dòng)采集數(shù)據(jù)。傳感器布置與安裝見(jiàn)圖5。

圖5 傳感器布置與安裝

1.3 試驗(yàn)分組

1.3.1 錯(cuò)峰凍結(jié)

將日字形區(qū)域分為2個(gè)部分：區(qū)域 Ⅰ 和區(qū)域 Ⅱ，如圖4所示。試驗(yàn)設(shè)計(jì)為3組：第1組為同時(shí)凍結(jié)區(qū)域Ⅰ和區(qū)域 Ⅱ；第2組為先凍結(jié)區(qū)域 Ⅰ，間隔30 d再凍結(jié)區(qū)域 Ⅱ；第3組為先凍結(jié)區(qū)域 Ⅰ，間隔45 d再凍結(jié)區(qū)域 Ⅱ。研究區(qū)域 Ⅰ 和 Ⅱ 在錯(cuò)峰凍結(jié)下管幕的受力規(guī)律。

1.3.2 間歇凍結(jié)

實(shí)際施工過(guò)程中，經(jīng)常采用間歇凍結(jié)的方式降低凍脹。間歇凍結(jié)采用降低鹽水流量、提升鹽水溫度等方式降低冷量供應(yīng)，防止凍結(jié)壁過(guò)厚造成開(kāi)挖困難，有利于工程節(jié)約成本、縮短工期?？紤]試驗(yàn)條件和可行性，本次模型試驗(yàn)中將鹽水流量降低為0，即冷凍機(jī)完全停機(jī)。將工程中的間歇凍結(jié)停機(jī)時(shí)間設(shè)定為3、5、7 d，對(duì)應(yīng)試驗(yàn)時(shí)間分別為10.8、18、25.2 min，查看積極凍結(jié)45 d后間歇凍結(jié)管幕的受力情況，研究不同間歇時(shí)間對(duì)凍脹的影響。

1.3.3 上覆荷載變化

進(jìn)行不同上覆荷載(50、70、160 kN)作用下同時(shí)凍結(jié)60 d的試驗(yàn)，研究不同上覆荷載條件下管幕凍結(jié)受力規(guī)律。

根據(jù)以上3種試驗(yàn)條件進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)分組見(jiàn)表3，試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)見(jiàn)圖6。

表3 擬進(jìn)行的試驗(yàn)

圖6 試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)

2 試驗(yàn)結(jié)果分析

試驗(yàn)過(guò)程中，土體溫度擴(kuò)展與實(shí)際土體凍結(jié)溫度擴(kuò)展規(guī)律相似，4條測(cè)溫線凍結(jié)壁外緣溫度擴(kuò)展規(guī)律見(jiàn)圖7。圖7表明試驗(yàn)中凍結(jié)管及管幕布設(shè)是合理的，可以在積極凍結(jié)期內(nèi)達(dá)到凍結(jié)壁設(shè)計(jì)厚度。提取各傳感器數(shù)據(jù)，將試驗(yàn)時(shí)間換算為工程時(shí)間繪制圖表，進(jìn)一步分析錯(cuò)峰凍結(jié)、間歇凍結(jié)、不同上覆荷載情況下管幕的凍脹規(guī)律及受力特征。

圖7 4條測(cè)溫線凍結(jié)壁外緣溫度規(guī)律

2.1 錯(cuò)峰凍結(jié)條件下管幕對(duì)凍脹的約束

受試驗(yàn)條件影響，原來(lái)布設(shè)的應(yīng)變片等傳感器存在不同程度的進(jìn)水短路、數(shù)據(jù)跳動(dòng)等現(xiàn)象，因此使用正常數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。在本組試驗(yàn)中Z2、Z3傳感器因?yàn)閼?yīng)變片進(jìn)水短路，無(wú)數(shù)據(jù)。對(duì)比第1、2、3組試驗(yàn)中Z1傳感器的數(shù)據(jù)，得出錯(cuò)峰凍結(jié)30、45 d條件下管幕的受力規(guī)律，如圖8所示。

圖8 錯(cuò)峰凍結(jié)模式上部傳感器數(shù)據(jù)

由圖8可知，在區(qū)域Ⅰ和Ⅱ同時(shí)凍結(jié)和錯(cuò)峰凍結(jié)30、45 d工況下，管幕在凍結(jié)后出現(xiàn)較大受力，表明管幕對(duì)凍脹產(chǎn)生了較好的約束作用，該約束作用可以有效避免凍土上部土體抬升。由曲線可知，凍脹壓力的峰值出現(xiàn)時(shí)間隨著錯(cuò)峰時(shí)間而延長(zhǎng)。凍脹峰值延后表明，工程中可以利用延后時(shí)間進(jìn)行不同區(qū)段的錯(cuò)峰凍結(jié)、開(kāi)挖等工序，避免不同凍結(jié)區(qū)段同時(shí)凍結(jié)產(chǎn)生凍脹峰值，以保護(hù)周?chē)Y(jié)構(gòu)安全。

分析錯(cuò)峰凍結(jié)模式側(cè)面?zhèn)鞲衅鱁1數(shù)據(jù)(E2、E3傳感器因短路無(wú)數(shù)據(jù)),見(jiàn)圖9。由圖9可知，與上部管幕受力規(guī)律相似，在同時(shí)凍結(jié)和錯(cuò)峰凍結(jié)30、45 d工況下，管幕約束凍脹的峰值時(shí)間隨著分區(qū)錯(cuò)峰凍結(jié)時(shí)間逐步增加，因此可以基于管幕受力判斷管幕對(duì)凍脹產(chǎn)生了較好的約束作用，且表明錯(cuò)峰凍結(jié)對(duì)實(shí)際管幕凍結(jié)工程中凍脹的控制具有良好的效果。

圖9 錯(cuò)峰凍結(jié)模式側(cè)部傳感器數(shù)據(jù)

2.2 間歇凍結(jié)條件下管幕對(duì)凍脹的約束作用

對(duì)比第4、5、6組試驗(yàn)中Z1傳感器數(shù)據(jù)，得出積極凍結(jié)45 d后間歇凍結(jié)3、5、7 d管幕受力規(guī)律，見(jiàn)圖10。

圖10 間歇凍結(jié)模式上部傳感器數(shù)據(jù)

根據(jù)上部傳感器數(shù)據(jù)可知，凍結(jié)間歇停止后，管幕受力逐漸下降，凍結(jié)開(kāi)機(jī)后，凍脹壓力繼續(xù)增加，管幕約束凍脹壓力，管幕受力也繼續(xù)增加，使管幕所受凍脹壓力曲線呈現(xiàn)波動(dòng)分布，并根據(jù)間歇時(shí)間呈現(xiàn)鋸齒形波動(dòng)。

停凍3、5、7 d后，管幕所受凍脹壓力分別可以減少約40、50、60 MPa，但冷凍機(jī)間歇開(kāi)機(jī)后凍脹壓力的總趨勢(shì)仍然是增大的，表明間歇凍結(jié)方法可以減緩凍脹壓力的增大速度，但總凍脹壓力仍然會(huì)隨著凍結(jié)時(shí)間的增長(zhǎng)而增長(zhǎng)。

提取間歇凍結(jié)模式下側(cè)面?zhèn)鞲衅鱁1的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)繪制曲線，如圖11所示。從側(cè)面管幕數(shù)據(jù)曲線可以得出，試驗(yàn)數(shù)據(jù)具有較好的重復(fù)性。間歇凍結(jié)7 d產(chǎn)生的凍脹壓力波動(dòng)步長(zhǎng)明顯大于間歇凍結(jié)3 d和間歇凍結(jié)5 d的。間歇凍結(jié)5 d后峰值凍脹壓力最大，間歇凍結(jié)3 d其次，間歇凍結(jié)7 d最小，個(gè)人考慮該差距的原因?yàn)樵囼?yàn)誤差。

圖11 間歇凍結(jié)模式側(cè)面?zhèn)鞲衅鲾?shù)據(jù)

2.3 不同上覆荷載條件下管幕對(duì)凍脹的約束作用

進(jìn)行了不同上覆荷載作用下的同時(shí)凍結(jié)試驗(yàn)，分析第7、8、9組試驗(yàn)結(jié)果，提取Z2傳感器數(shù)據(jù)，如圖12所示。

50 kN上覆荷載下的傳感器無(wú)數(shù)據(jù)。

由圖12可知，上覆壓力越大，管幕受凍脹壓力越小。提取以上3組試驗(yàn)Z3傳感器數(shù)據(jù)，見(jiàn)圖13所示。

圖13 不同上覆荷載模式下上部傳感器Z3數(shù)據(jù)

Z3傳感器數(shù)據(jù)與Z2傳感器數(shù)據(jù)呈現(xiàn)一致性，上覆壓力越大，凍脹壓力越小。

3 結(jié)論與建議

基于上海軌道交通18號(hào)線江浦路車(chē)站管幕凍結(jié)暗挖工程，進(jìn)行了管幕凍結(jié)相似模型試驗(yàn)，對(duì)不同凍結(jié)影響因素下的管幕受力規(guī)律進(jìn)行了研究，結(jié)果表明：

1)管幕對(duì)凍脹產(chǎn)生了較好的約束作用，錯(cuò)峰凍結(jié)對(duì)實(shí)際管幕凍結(jié)工程中凍脹的控制具有良好的效果。凍脹壓力的峰值出現(xiàn)時(shí)間隨著錯(cuò)峰時(shí)間而延長(zhǎng)，工程中可以利用延后時(shí)間進(jìn)行不同區(qū)段的錯(cuò)峰凍結(jié)、開(kāi)挖等工序，避免不同凍結(jié)區(qū)段同時(shí)凍結(jié)產(chǎn)生凍脹峰值。

2)間歇凍結(jié)后管幕受力曲線根據(jù)停凍時(shí)間呈現(xiàn)規(guī)律性鋸齒波動(dòng)，停凍3、5、7 d后，管幕所受凍脹壓力分別可以減少約40、50、60 MPa，表明在管幕+凍土聯(lián)合承載工況下，采用間歇凍結(jié)可以有效降低凍脹壓力。

3)上覆壓力越大，凍脹壓力越小，管幕受凍脹壓力也越小，表明在管幕+凍土聯(lián)合承載工況下，較大的上覆壓力(埋深)可以約束凍脹的發(fā)展。

受限于實(shí)際工程的復(fù)雜性，本試驗(yàn)較多地反演了工程施工中可能出現(xiàn)的問(wèn)題，得出了一些規(guī)律性的結(jié)論，但定量分析仍有不足。在后期研究中，將基于試樣試驗(yàn)和小型物理模型試驗(yàn)，對(duì)管幕與凍土聯(lián)合承載條件下的凍脹規(guī)律及控制機(jī)制進(jìn)行深入研究。