国家自然科学基金(50704033)
- 作品数：6 被引量：77H指数：5
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- 相关机构：中国矿业大学安徽省电力设计院中国石油天然气集团公司更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国矿业大学青年科技基金更多>>
- 相关领域：矿业工程建筑科学更多>>
- 凿井期冻结井外壁的力学模型及水平极限承载力研究被引量：6
- 2009年
- 冻结井外壁浇筑后,受力状态逐渐由平面应力向广义平面应力转变,并承受急剧增长的冻结压力作用,因而确保早期水平承载力是外壁设计的关键.针对冻结井外壁的受力特点,分别基于两种混凝土强度准则,推导出了平面应力、广义平面应力、平面应变状态下外壁水平极限承载力的计算公式.研究表明:外壁水平极限承载力取决于井壁断面特征系数、混凝土应力状态、混凝土的单轴抗压强度;与平面应力状态相比,平面应变状态下外壁水平极限承载力显著提高.为确保冻结凿井工程的安全,外壁应尽量按平面应力模型或广义平面应力(如能确定值)模型而非平面应变模型开展设计,否则水平极限承载力将被显著高估.
- 王衍森杨志江杨宇飞张成银
- 关键词：冻结法凿井力学模型极限承载力
- 开挖前多圈管冻结时冻结管受力变形的模拟试验研究被引量：2
- 2011年
- 在多圈管冻结条件下冻结管受力变形规律的课题研究过程中,首先针对未开挖时冻结管的各向应力应变变化规律,以相似理论为基础开展物理模拟试验,得出结论：未开挖阶段的冻结管变形在冻结前期基本完成;黏土层中冻结管应变量比砂土层大;黏土层中冻结管最大拉应力为97.7MPa,最大压应力为161.5MPa,弯曲应力为轴向应力的1.7倍,最大弯曲应力达到冻结管屈服荷载的0.62倍,而砂土层中均很小。为改善冻结管的受力性能,减少开挖前冻结管储存的应变能,降低后期开挖时候冻结管的破坏率提供了实验依据。
- 李金华王衍森李大海张成银
- 关键词：冻结法冻结管应力
- 郓城煤矿冻结法凿井的井壁冻胀力工程实测被引量：6
- 2010年
- 为了深入认识冻结壁内外部冻胀力的变化规律及其对冻结壁、冻结管安全的影响,对郓城煤矿主井冻结壁内外部水平土压力进行了现场实测研究。实测发现:冻结壁形成过程中其内、外部水平土压力发生显著增长,最大值达到初始水平地压的2.03～2.07倍;表明冻结壁内、外部产生了显著的冻胀力,冻胀力最大值达到了初始水平地压的1.03～1.07倍。井筒开挖后,径向水平冻胀力得到一定程度的释放,但冻结壁内、外部水平土压力仍维持在初始水平地压的1.60～1.70倍。研究认为,冻胀力的积聚与超前释放,将显著加剧冻结管与冻结壁的受力与变形,是威胁冻结凿井工程安全的重要因素。为此,应通过冻结方案优化,降低冻胀力的积聚;并通过研发、使用新的冻结管接头形式,以提高冻结管轴向抗拉强度或对轴向变形的适应性,从而降低冻胀力对冻结凿井安全的威胁。
- 薛利兵黄兴根王衍森
- 关键词：冻结法凿井冻结壁土压力冻胀力
- 冻结法凿井冻结壁内外部冻胀力的工程实测及分析被引量：18
- 2009年
- 在郭屯矿、郓城矿冻结法凿井过程中，开展了冻结壁内、外部水平地压的现场实测研究．结果表明：地层冻结过程中，冻结壁内、外部产生了极其显著的水平冻胀力；最大冻胀力达到初始水平地压的0．8～1．23倍，普遍介于0．9～1．1倍之间；导致冻结壁外载最大达到甚至超过初始水平地压的2倍．井筒掘进过程中，冻胀力发生了不同程度的释放，冻结壁外部残余冻胀力约为最大冻胀力的0．45～0．60倍，使冻结壁外载约为初始水平地压的1．5倍．冻胀力的积聚与释放，加剧了井筒掘砌过程中冻结管与冻结壁的受力与变形，并使冻结压力接近甚至超过初始水平地压，是威胁冻结凿井安全的关键因素．
- 王衍森程建平薛利兵任彦龙杨志江李金华
- 关键词：冻结法凿井冻结壁冻胀力
- 冻结井外壁高强混凝土的早期强度增长规律研究被引量：9
- 2008年
- 针对冻结井外壁特殊的早期养护环境,开展了外壁混凝土早期强度增长规律的实验室及现场试验研究.结果表明:受大体积混凝土水化热的影响,外壁混凝土的早期强度增长迅速,1,3,7 d强度分别超过了配制强度的40%,70%,90%.外壁混凝土的早期强度增长速度明显超过标准养护试块,且越接近井壁厚度中央,混凝土的强度越高;龄期越短,上述差异越显著(尤其是3 d内).外壁采用现浇高强混凝土结构,其安全能够得到保障.
- 王衍森黄家会李金华杨宇飞
- 关键词：冻结凿井外层井壁高强混凝土
- 特厚冲积层竖井井壁冻结压力的实测与分析被引量：43
- 2009年
- 为深入研究冻结井外层井壁的外载,在巨野矿区特厚冲积层冻结法凿井过程中,开展了竖井井壁冻结压力的现场实测研究。实测表明:最大冻结压力Pmax普遍接近甚至超过按重液公式计算的永久水平地压P0;Pmax/P0的平均值为1.08。外壁浇筑后15d内,冻结压力增长迅速,超过57%～68%的地层中,7,10,14d冻结压力P(t)分别达到最大值Pmax的72%,77%,81%。分析认为,冻结壁内外部冻胀力的积聚,是冻结压力超过重液水平地压的根本原因。外壁设计荷载(冻结压力)的标准值应按重液水平地压取值;并应采取适当措施,减缓冻胀力积聚,减小冻结压力。此外,应确保外壁混凝土的7,10,14d立方块抗压强度分别达到其设计值的80%,85%,90%,以保证外壁的早期安全。
- 王衍森薛利兵程建平韩涛李金华
- 关键词：深厚冲积层冻结法凿井
