冻结法温度场理论与应用

本书是在国内开展冻土力学研究几十年科研积累的基础上编写而成的，项目团队在该领域进行了长期研究，所获成果获得省部级科技进步奖二等奖。本书主要内容包括两部分冻结理论和冻结法工程技术，土的冻结理论方面包括土中未冻水含量的研究、比热研究、导热系数研究、温度场研究、力学参数研究等；另一部分冻结法施工技术内容包括冻胀力和冻胀变形、开挖效应研究等。本书内容可对土的冻结理论相关研究以及工程应用方面具有重要的参考意义。

第1章 绪论 1.1 地层冻结法 1.2 冻结法的特点 1.3 冻结法的应用范围 1.4 冻结法注意事项 第2章 冻结壁及其影响因素 2.1 冻结壁 2.2 冻结壁的影响因素 2.3 力学性质影响因素的显著性和交互作用 第3章 未冻水含量 3.1 冻结过程中的温度发展 3.2 冻结温度研究 3.3 未冻水含量 3.4 未冻水含量的测试方法 3.5 未冻水含量的经验算法 3.6 未冻水含量的影响因素 3.7 基于比热容的未冻水含量算法 3.8 基于量热法的未冻水含量算法 3.9 基于导热系数的未冻水含量 3.10 基于压力板仪的冻土未冻水含量的测试方法 3.11 基于离心法的未冻水含量测试方法 第4章 冻土的比热容 4.1 冻土比热容的常规算法 4.2 比热容测试的DPHP法 4.3 常规混合量热法 4.4 一种考虑显热和潜热双重效应的计算方法 4.5 基于混合量热方法的递推算法 第5章 冻土的导热系数 5.1 导热系数的测试方法 5.2 经验和理论模型 5.3 导热系数的影响因素 5.4 正交模型土的导热系数 5.5 修正正交模型土的导热系数 5.6 两种正交模型的验证和分析 5.7 考虑固一液界面影响的导热系数模型 第6章 模型试验的相似 6.1 冻土温度场研究方法 6.2 不考虑潜热的热传导模型 6.3 考虑潜热的冻土热传导模型 6.4 基于相似变换法的温度场相似准则 6.5 基于相似定数法的相似准则 6.6 基于积分类比法的相似准则 6.7 边界条件的相似 6.8 基于量纲分析法的温度场相似准则 6.9 非线性热传导相似准则的应用和模型土参数 6.10 相似准则和模型土相似条件验证 第7章 相似性研究的方程分析法 7.1 冻结温度的解析解 7.2 冻土模型试验相似准则研究 7.3 非绝热条件下的相似准则 7.4 相似准则的验证 7.5 结果和验证 第8章 模型试验系统开发 8.1 系统的研制和开发 8.2 相似准则 8.3 模型试验实施步骤 8.4 模型试验成果 第9章 冻结过程温度场模拟 9.1 水分迁移对温度场的影响 9.2 考虑相变潜热时的等价比热容和等价导热系数 9.3 不考虑相变潜热的温度场计算 9.4 考虑相变潜热的温度场计算 9.5 考虑相变潜热与否的温度场对比 9.6 工程中的冻结温度场 第10章 冻胀力和冻胀变形 10.1 水的冻结和土的冻胀 10.2 冻胀的危害和控制 10.3 冻胀的发生机理 10.4 冻胀的影响因素 10.5 冻结法施工中的冻胀和冻胀力 10.6 有限约束土体冻胀模拟 10.7 冻结法施工中的冻胀效应 第11章 工程案例 11.1 天津地铁某联络通道 11.2 冻结法施工中的冻胀和开挖效应 11.3 微冻结盾构施工 参考文献