可靠性分析在深厚基巖井筒凍結(jié)壁設計中的應用研究.pdf

1、凍結(jié)法是人類在建筑施工過程中為了增加巖土體的強度和穩(wěn)定性采用的一種施工方法。凍結(jié)壁是凍結(jié)工程的核心，其強度和穩(wěn)定性關系到工程的成敗與經(jīng)濟效益。凍結(jié)壁設計主要是確定凍結(jié)壁的厚度、掘進段高與平均溫度等。隨著開采深度的增加，傳統(tǒng)的凍結(jié)壁厚度計算方法已經(jīng)不能準確的計算凍結(jié)壁的厚度。本文在此引入一種新的分析方法—可靠性分析法，在深厚基巖井筒凍結(jié)壁的厚度計算中對傳統(tǒng)的計算結(jié)果進行分析和優(yōu)化。
　　 本文分析了凍結(jié)壁的傳統(tǒng)理論計算方法，得出以

2、軸對稱平面力學模型；軸對稱空間力學模型；數(shù)理統(tǒng)計的經(jīng)驗法和根據(jù)測溫孔資料推算法計算深厚基巖井筒得到的凍結(jié)壁厚度都存在一定的局限性，從而介紹了可靠性分析方法在凍結(jié)壁中的分析應用。分析了蒙特卡羅法的在巖土工程中的優(yōu)點及其本論文選擇的理由。在一定的假設條件下分析了凍結(jié)壁的變形特性，建立了徑向變形最大位移方程。根據(jù)凍結(jié)壁的可靠性分析判斷準則和變形位移方程，建立了凍結(jié)壁可靠性分析的功能函數(shù)和極限狀態(tài)方程，并應用基于MATLAB 軟件的蒙特卡羅法對

3、凍結(jié)壁的可靠性進行分析。以胡家河煤礦為背景分析不同深度的煤巖層的可靠性；并對同一巖石不同深度巖層和不同井筒中同一深度同一煤巖體構(gòu)成的凍結(jié)壁進行可靠性分析。分析了凍結(jié)壁各參數(shù)的變異性對凍結(jié)壁穩(wěn)定性的影響程度。本文將可靠性理論引入到凍結(jié)壁的研究中，建立了深厚基巖井筒凍結(jié)壁可靠性理論，并對凍結(jié)壁厚度進行了可靠性分析，通過胡家河凍結(jié)立井說明了該理論方法的可行性。凍結(jié)壁可靠性分析法為凍結(jié)壁的設計校核提供了理論依據(jù)和分析方法，具有一定的研究意義和實