Resumen

El análisis mecánico de los muros congelados es una tecnología fundamental del terreno congelado artificialmente. La respuesta mecánica de los muros congelados se ve afectada por la heterogeneidad, la descarga de la excavación, la presión desigual del suelo y las características de la roca circundante. Sin embargo, estos factores rara vez se tienen plenamente en cuenta en los modelos de análisis existentes. Para abordar esta carencia, este estudio presenta un modelo de deformación plana que considera la inhomogeneidad de los muros congelados, el estado de descarga del borde interior del muro congelado y el campo de tensión del suelo no uniforme (abreviado como "modelo IF"). La solución del modelo IF se basa en la superposición de cilindros concéntricos delgados en dos tipos de condiciones de contacto: contacto completo y contacto suave, y su validez se comprueba mediante un cálculo por elementos finitos. El cálculo indica que la excavación reduce la fuerza radial y aumenta la fuerza tangencial entre la pared congelada y la masa de tierra circundante; la tensión principal del suelo se gira después de la excavación. Si la descarga radial es igual a la descarga tangencial en el borde interior de la pared congelada, la respuesta de la tensión radial difiere de la de la tensión tangencial en el borde exterior de la pared congelada. La tensión circunferencial y el desplazamiento radial en el borde interior se correlacionan linealmente con el coeficiente no uniforme del prensado del suelo y la relación de descarga. Si el coeficiente no uniforme es relativamente pequeño, el borde interior de la pared congelada puede sufrir daños por tracción. En comparación con el modelo de pared congelada homogénea (abreviado como "modelo HF"), que tiene una distribución uniforme de la temperatura, el valor absoluto de la tensión circunferencial es menor (mayor) para el modelo IF cuando la temperatura es superior (inferior) a la media. Cuando la pared congelada es relativamente gruesa, la tensión circunferencial del borde interior de la pared congelada es menor para el modelo IF que para el modelo HF. El porcentaje de reducción es del 8,12%∼9,32para la congelación de la roca y del 13,41%∼18,03para la congelación del suelo. Así pues, el modelo IF propuesto aquí refleja las características de las paredes congeladas y de la roca circundante con mayor claridad y precisión que el modelo HF y obtiene estados de tensión más cercanos a la realidad. Por lo tanto, se recomienda el modelo IF para el diseño y la construcción de muros congelados.

• Materias:Polímeros Campos electromagnéticos Hornos de cemento Poliuretanos Nanopartículas Cemento
• Subjects:Polymers Electromagnetic fields Cement kilns Polyurethanes Nanoparticles Cement
• Palabras claves:pared congelada, borde interior, modelo, tensión circunferencial, modelo hf, coeficiente no uniforme, tensión principal en el suelo, pared congelada homogénea, cilindro concéntrico delgado, campo de tensión en el suelo
• Keywords:frozen wall, inner edge, model, circumferential stress, hf model, nonuniform coefficient, ground principal stress, homogeneous frozen wall, thin concentric cylinder, ground stress field