双管冻结帷幕解析解

用分区几何等效法给出渗流下裂隙岩体双管冻结稳态温度场的精确解析解，直接算出冻结帷幕厚度与平均温度。

Rugang, Shi · 王彬 · 荣传新 · Xiuling, Liang · Zhang, Zihao

Results in Engineering 2026

技术优势

直接算出厚度与平均温度

解析解给出了冻结帷幕厚度和平均温度的计算公式，无需依赖数值迭代，适合工程快速估算。

不用建复杂数值模型

通过分区几何等效，把冻结帷幕的复杂几何简化为规则区域，解析解与 COMSOL 模拟在关键轴上吻合良好。

能预测帷幕闭合条件

解析解揭示了冻结壁闭合时间随裂隙水流速增大而增加，并存在临界流速，超过后无法完全闭合。

应用场景

• 冻结法施工：用解析解速算冻结帷幕厚度与平均温度，替代耗时数值模拟。
• 隧道与地下工程：在强渗流裂隙岩体中预测冻结壁闭合条件，指导隧道冻结设计。
• 矿井建设：估算矿井冻结帷幕厚度与平均温度，优化冻结管布置。