摘要：全面掌握冻土与结构接触面冻结强度研究进展,是进一步深入开展冻土与结构接触面冻结强度研究的前提。首先,从接触面冻结强度定义、接触面冻结强度剪切试验仪器研发、动静荷载作用下接触面冻结强度试验、接触面冻结强度数值模拟等多个角度系统归纳接触面冻结强度方面的最新研究成果。其次,通过对比不同接触面冻结强度剪切仪,指出现有试验仪器的不足,提出接触面冻结强度成因及破坏机理缺乏深入揭示的原因,讨论现有冻土与结构接触面单元模型、接触面冻结强度预测方法等方面存在的问题。最后,提出研发改进冻土接触面冻结强度试验仪器以更好模拟实际工况的展望,指出应当运用冻土微观结构研究手段深入揭示接触面冻结强度成因及破坏机理,建议结合试验和理论推导构建更为合理的冻土与结构接触面单元模型,阐述以多影响因素试验为基础探寻更为完善的接触面冻结强度预测方法。通过国内外研究现状、存在问题及其发展趋势分析,为冻土与结构接触面冻结强度研究以及冻土区地下工程设计和隧道工程人工冻结加固等方面提供参考和指导。

摘要：分析液氮冻结的现场实施情况,结合工程背景资料建立数值分析模型,通过计算分析并与现场实测成果验证,系统研究液氮冻结过程中竖直方向与水平方向温度场分布特征及其变化规律。结果表明:液氮冻结通过沸腾吸热与对流换热方式达到降温冻结的效果,相较于盐水循环冻结方式,液氮冻结效率高,周期短;但其冻结温度场分布不均匀,在竖直方向上存在较大温差,温度最低区域分布在液氮沸腾区范围,而水平方向上分布较为均匀;温度场中低温区域并不在两排冻结管之间均匀发展,冻结区域向连续墙方向发展的速度比土体方向发展速度快。基于研究成果,提出了液氮冻结加固设计、施工的优化建议,为今后液氮冻结工程提供理论依据与技术参考。