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摘要：本发明涉及隧道冻结施工领域，具体涉及一种预警和控制冻结壁异常的方法及超声波监测设备。该方法包括依据现场待冻结土体情况建立冻结壁不交圈距离的表达式；在冻结管内安装超声波监测设备；完成冻结管管路连接及冻结管与冷冻站的连接；开始冻结，在冻结过程中进行超声波监测，得到超声波监测数据；将超声波监测数据代入表达式得出冻结壁不交圈距离；结合监测指标确定冻结壁异常区域；实施加固措施控制冻结壁异常区域；加固措施完成后，使得冻结壁完成交圈，达到后续开挖施工要求。本发明解决在渗流条件下冻结壁异常状况预警困难、准确率低的问题，可以更有效地监测和控制冻结壁的异常情况，提升预警的准确性和及时性。

主权项：1.一种预警和控制冻结壁异常的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、依据现场待冻结土体情况建立冻结壁不交圈距离的表达式s=fv、A、f1、f2、K）；其中，s为冻结壁不交圈距离；v为波速；A为波幅；f1为主频；f2为形心频率；K为频谱峰度；所述冻结壁不交圈距离的表达式为： ；s为冻结壁不交圈距离；V为波速；A为波幅；f1为主频；f2为形心频率；K为频谱峰度；ρ为介质密度；a和b均为常数；所述步骤S1包括以下步骤：S11、从现场采集待冻结土体制成土体样品；S12、采用冻胀仪对所述土体样品进行双向冻结试验；S13、设计试验参数，设置N组冻结壁不交圈距离数据，启动所述冻胀仪进行试验；N为大于等于3的整数；S14、在所述土体样品上设置超声波检测仪（14），在所述双向冻结试验过程中，实时监测所述土体样品中的超声波信号，获取N组超声波数据；S15、所述双向冻结试验结束后，依据所述N组超声波数据，通过方差分析法、主成分分析法，确定冻结壁不交圈（4）的敏感超声波指标，利用多元非线性回归法确定冻结锋面位置判断依据，依据所述冻结壁不交圈的超声波敏感指标和所述冻结锋面判断依据得到所述冻结壁不交圈距离的表达式；S2、在冻结管内安装超声波监测设备；S3、完成所述冻结管管路连接及所述冻结管与冷冻站的连接；S4、建立冻结施工参数数据库，用于存储冻结施工参数；S5、开始冻结，在冻结过程中进行超声波监测，得到超声波监测数据；S6、将所述超声波监测数据代入所述表达式得出冻结壁不交圈距离；S7、结合监测指标确定冻结壁（1）异常区域；S8、实施加固措施控制冻结壁（1）异常区域；S9、加固措施完成后，使得冻结壁（1）完成交圈，达到后续开挖施工要求。

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