斜井液氮补强冻结温度场分布特征

针对地下有流水时盐水帷幕冻结方法无法形成封闭冻结壁的情况，采用液氮低温快速冻结的方式对未封闭区域进行补强冻结，对施工过程中土体的温度场分布进行监测和分析，得出以下基本结论：冻结管出口氮气温度低于－100 ℃时，冻结管内处于氮气和液氮的混合状态，可以有效发挥液氮快速冻结的优势，而供液管上开孔的结构，会影响冻结管内不同位置液氮量的分布，从而影响冻结效果。由于地下水流动会带走部分冷量，冻结区域封闭前后，土体降温速度差别较大，并且地下水的流动会影响冻结壁温度场的分布规律。由于液氮气化温度低，所以冻结形成的冻结壁温度梯度大，均匀性较差；停止冻结后，冻结孔位置土体温度升高迅速，而远离冻结孔的土体升温缓慢，这样缩小了冻结壁内的温度梯度。研究结果表明，利用液氮快速冻结的特点，进行盐水帷幕冻结下的补强冻结，可以有效封堵地下流水，解决盐水冻结不能形成封闭冻结帷幕的难题。