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摘要
为解决目前相关设计规范中尚无渗流地层人工冻结壁设计及计算方法的问题，利用COMSOL Multiphysics有限元软件实现渗透地层温度–渗流场耦合计算，并通过室内试验对计算结果进行验证。通过数值计算研究温度场随渗流速度、冻结管间距、冷媒温度变化的发展规律。结果表明：当地下水渗流速度大于临界渗流速度时，冻结壁不交圈，临界渗流速度与冻结温度梯度之间存在具有良好的线性关系；通过对二者关系进行拟合，提出临界渗流速度的计算方法。借鉴固结理论的思想，提出无量纲化的交圈因数，利用成长函数曲线较好地拟合不同冻结管间距和冷媒温度条件下的交圈因数–渗流速度曲线。在此基础上，建立渗流条件下人工冻结交圈时间计算方法。研究成果可为渗流地层中人工冻结施工设计及计算提供借鉴和参考。
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