基于凍結(jié)黏土蠕變特性下井壁的受力特性研究.pdf

1、對于深厚沖積層的人工凍結(jié)法鑿井施工，其安全性大部分決定于凍結(jié)壁的強(qiáng)度穩(wěn)定性。因此，凍結(jié)壁的穩(wěn)定性研究對工程的成功進(jìn)展與經(jīng)濟(jì)效益具有十分重要的意義。近年來，研究者們提出了多種對于凍結(jié)壁在井壁砌筑前后的穩(wěn)定性分析模型，大部分研究的即為凍結(jié)壁與井壁之間的相互作用關(guān)系，很少考慮到兩者之間泡沫板的因素。泡沫板作為獨(dú)立結(jié)構(gòu)存在于凍結(jié)壁與井壁之間，其顯著的改變了在混凝土井壁澆筑初期外壁與凍結(jié)壁之間的共同作用關(guān)系，改變了凍結(jié)壓力的初期增長速率。

2、　　本文基于對淮南顧北礦副井第一水平埋深處黏土層的研究，結(jié)合室內(nèi)科學(xué)試驗，理論計算推導(dǎo)，現(xiàn)場實時監(jiān)測的方法，研究分析了井壁的受力特征及凍結(jié)壁、井壁、泡沫板的共同作用關(guān)系。室內(nèi)試驗主要針對凍土及泡沫板的物理力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行分析，試驗結(jié)果表明，凍結(jié)黏土的抗壓強(qiáng)度、彈性模量、泊松比與溫度呈線性變化的關(guān)系，并根據(jù)其蠕變試驗參數(shù)得出本文需要的蠕變回歸方程。聚苯乙烯泡沫板的試驗包括單軸壓縮試驗及單軸蠕變試驗，結(jié)果表明，泡沫板的壓縮分為三個階段，即直線變

3、形階段、曲線變形階段和剛性階段。泡沫板的三個不同階段對于凍結(jié)壁的分析有著不同的作用。理論分析是基于凍結(jié)壁的黏彈塑性特征，采用西元流變模型進(jìn)行研究，針對泡沫板的三個不同壓縮階段，推導(dǎo)建立出其凍結(jié)壁的凍結(jié)壓力的計算公式?，F(xiàn)場監(jiān)測針對凍結(jié)壓力、環(huán)向及豎向受力鋼筋進(jìn)行監(jiān)測，得出其受力隨著時間的變化規(guī)律。分析結(jié)果表明，對于穩(wěn)定蠕變凍結(jié)壁，泡沫板的存在不僅降低了外壁的凍結(jié)壓力，而且減小了凍結(jié)壓力的增長速率，起到緩沖作用。本文針對于井壁、泡沫板及凍結(jié)