深部黏土冻结压力特性研究

发布时间：2024-06-28 04:12

　　随着新建井筒穿越冲积层深度增加,在工程实际中常会出现冻结管断裂、井壁压坏、漏水等问题,给冻结凿井法施工带来了更严峻的挑战。冻结压力是保证冻结凿井法中井壁与冻结壁设计及施工安全性、合理性的重要参数。本文基于淮南某矿副井作为工程背景,通过室内试验、理论推导、工程现场实测、数值模拟四个部分,在结合泡沫板影响下,对外层井壁与冻结壁相互作用下冻结压力分布规律进行分析与研究。通过室内试验可得冻结黏土的单轴抗压强度、弹性模量均与温度具有良好的线性发展规律,冻土的泊松比受温度变化的影响较小;冻土蠕变在加载应力水平较低的情况下,表现为衰减蠕变,当加载应力超过了某个值以后,表现为非衰减蠕变。基于黏弹性理论,建立了外层井壁—泡沫板—冻结壁的力学模型,导出作用于外层井壁上冻结压力的黏弹性计算公式。根据对该矿副井冻结压力现场监测结果得出其与深度的关系及随时间的发展规律,将试验参数代入理论公式得出计算值并与实测值进行对比,二者发展规律基本一致表明理论公式能较准确得描述冻结压力变化规律,且冻结压力理论计算值略大于工程实测值,为施工安全进行提供保障。用Flac^3D数值模拟软件对该矿副井井壁与冻结...

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图9面上基金资助率随申请人年龄的分布

图9是申请人出生年份与资助率变化图。可以发现，1960～1969、1970～1979和1980～19893个年龄段的获资助项目总量分别为10、29和54,而对应的资助率分别为20.00%、21.01%和18.75%,进一步显示80后青年科学家具有较为丰富的基金申请书撰写经验。....

图１本文的技术路线图??Ｆｉｇｌ?ｔｈｅ?ｔｅｃｈｎｉｃａｌ?ｒｏａｄｍａｐ?ｏｆ?ｔｈｉｓ?ｐａｐｅｒ??

图１本文的技术路线图??Ｆｉｇｌ?ｔｈｅ?ｔｅｃｈｎｉｃａｌ?ｒｏａｄｍａｐ?ｏｆ?ｔｈｉｓ?ｐａｐｅｒ??

图２冻土中水冻结过程曲线??

冻土的形成过程即为土壤或岩层中的水温度降至冻结温度后结冰，将矿物颗??粒胶结成整体的过程［２３］，在此过程中其强度和稳定性不断增大，其过程大致分为??以下五个阶段，示意图见图２：??令?ｓ。??＼?１０?ＳＯ?３０?４０?ＳＯ?＆０?７０?Ｂ０??－５?Ｉ??图２冻土中水冻结过程....

图３?ＷＤＴ－１００冻土性能试验机??Ｆｉｇｕｒｅ?３ＷＤＴ－１００?ｆｒｏｚｅｎ?ｓｏｉｌ?ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ?ｔｅｓｔｉｎｇ?ｍａｃｈｉｎｅ??

２．２．１实验仪器介绍??本文中冻土单轴抗压强度试验、单轴蠕变试验均在自行研制的ＷＤＴ－１００冻??土性能试验机（见图３）上完成，该试验设备较于其他力学性能试验机增设了精??确的温控系统，最大加载能力为１０吨，精度１％。该试验机主要由电气控制系统、??低温箱、计算机、液压油泵加载....

本文编号：3996417