一种推测冻结帷幕发展情况的算法

摘要

一种推测冻结帷幕发展情况的算法，包括以下步骤：利用傅里叶变换得到冻结帷幕中冻结管周围温度传导公式；在温度传导公式的基础上，引入边界条件以及土体参考参数k_界面和k_主面，得到冻结管的界面和主面上的温度传导公式；采用3-5个温度传感器监测并采集主面和界面上的实时温度数据和冻结时间数据，并代入界面和主面上的温度传导公式，通过归一化确定界面和主面上的温度传导公式中的参数a；在冻结管周围取任意一点，根据任意一点的冻结时间、位置以及冻结管的界面和主面上的温度传导公式求得任意一点的温度，判断出任意一点的位置的冻结情况；将界面和主面上的温度分布传导公式以及冻结时间、位置，温度代入冻土层厚度公式，得到当前的冻土层厚度。

主权项

一种推测冻结帷幕发展情况的算法，其特征在于，包括以下步骤：利用傅里叶变换得到冻结帷幕中冻结孔周围温度传导公式；在所述温度传导公式的基础上，引入边界条件以及土体参考参数k_界面和k_主面，得到冻结帷幕中冻结孔的界面和主面上的温度传导公式；采用3‑5个温度传感器监测并采集冻结帷幕中所述冻结孔的主面和界面上的实时温度数据和冻结时间数据；将所述实时温度数据和冻结时间数据代入所述冻结孔的界面和主面上的温度传导公式，通过归一化处理确定所述冻结孔的界面和主面上的温度传导公式中的参数a；在所述冻结孔周围取任意一点，根据所述任意一点的冻结时间、位置以及所述冻结孔的界面和主面上的温度传导公式求得所述任意一点的温度，判断出所述任意一点的位置的冻结情况；将冻结孔的界面和主面上的温度分布传导公式以及所述冻结时间、所述位置，所述温度代入冻结帷幕中所述冻结孔周围冻土层厚度公式，得到当前的冻土层厚度，其中，所述温度传导公式，即$u(x,t)=\frac{1}{2a\sqrt{\mathrm{\pi t}}}{e}^{-\frac{x^2}{4a^{2}t}},$t为冻结时间，x为当前点距离冻结孔中心的距离，u(x,t)的值为当前点的温度，所述界面和主面上的温度传导公式，即T₀为施工土层常温，k_界面和k_主面为土体参考参数，k_主面＝40～50，k_界面＝70～80，所述冻土层厚度公式，即$r_2=\exp \left[\frac{u(x,t)\ln r-U_0\ln r_1}{u(x,t)-U_0}\right],$r为任意一点距离冻结孔中心的距离，r₁为冻结孔的半径，U₀为冻结孔的中心温度，r₂为冻结土层厚度。