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冻结法施工中围岩的冻胀应力、冻胀应变和冻胀潜势
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作者 张帅伟 李顺群 +4 位作者 陈立航 闫心怡 张丙坤 杨长松 冯洪川 《森林工程》 北大核心 2025年第3期629-635,共7页
为预测和控制冻结法施工中围岩的冻胀行为,依据弹塑性体在具有膨胀趋势时可蓄积变形能的理论,分析具有膨胀趋势受约束的冻土具有该类变形能,并在约束不足或解除时表现为冻胀应力和冻胀应变。为此,在弹性变形能理论基础上,提出冻胀潜势... 为预测和控制冻结法施工中围岩的冻胀行为,依据弹塑性体在具有膨胀趋势时可蓄积变形能的理论,分析具有膨胀趋势受约束的冻土具有该类变形能,并在约束不足或解除时表现为冻胀应力和冻胀应变。为此,在弹性变形能理论基础上,提出冻胀潜势的概念及其表述。该概念以冻胀应力和冻胀应变函数为参数,表征围岩因冻结而蓄积在土体中的变形能。并在此基础上,对某地铁沿线的粉质黏土进行系列冻胀试验。经计算得到了不同温度时的冻胀应力、冻胀应变,当冻结温度为-10℃时,冻胀应力、冻胀应变和冻胀率分别为0.338 MPa、0.446%、3.13%,计算结果与工程实际需求基本吻合。冻胀潜势可用来描述岩土体的整体冻胀行为,也对丰富和发展冻土理论和冻结法技术提供新的思路和途径。 展开更多
关键词 冻结施工 冻胀应力 冻胀应变 冻胀潜势 冻胀率
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冻结法施工环境高强度大体积混凝土温度场演化规律 被引量:2
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作者 王军 张祥吉 +2 位作者 李长生 郭玉超 田一男 《混凝土》 CAS 北大核心 2024年第6期226-230,共5页
为了研究冻结法施工环境下大体积高强度混凝土温度场的影响因素和发展规律,以我国西部地区某煤矿主井大体积高强度混凝土井壁为例,采用数值分析软件,研究混凝土强度等级、井壁厚度和环境温度对混凝土温度场的影响,并在施工现场进行温度... 为了研究冻结法施工环境下大体积高强度混凝土温度场的影响因素和发展规律,以我国西部地区某煤矿主井大体积高强度混凝土井壁为例,采用数值分析软件,研究混凝土强度等级、井壁厚度和环境温度对混凝土温度场的影响,并在施工现场进行温度监测。结果表明:数值模拟结果与现场监测结果温度场变化规律趋于一致;实测值比模拟值温度峰值低,出现的时间早;井壁混凝土厚度和强度等级对温度场影响明显。 展开更多
关键词 冻结施工 大体积高强度混凝土 温度场 数值模拟
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引洮7#隧洞含水疏松砂岩地层冻结法施工数值模拟 被引量:3
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作者 许健 任伯锋 赵琨 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2015年第1期80-84,共5页
为探究含水疏松砂岩地层引水隧洞冻结施工中冻土帷幕的形成过程及力学特性,对引水隧洞的冻结施工及开挖过程进行三维数值模拟。研究了冻土帷幕的温度场、应力及位移的分布,计算出冻土帷幕完全形成所需的时间及其压、拉、剪应力极值并确... 为探究含水疏松砂岩地层引水隧洞冻结施工中冻土帷幕的形成过程及力学特性,对引水隧洞的冻结施工及开挖过程进行三维数值模拟。研究了冻土帷幕的温度场、应力及位移的分布,计算出冻土帷幕完全形成所需的时间及其压、拉、剪应力极值并确定极值发生的位置。结合现场监测数据,分析了冻结过程中冻土的温度变化规律及冻土帷幕的形成机理,最后提出了相应的措施及建议。 展开更多
关键词 含水疏松砂岩 引水隧洞 冻结施工法 数值模拟 引洮供水工程
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隧道联络通道及泵站冻结法施工数值分析 被引量:20
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作者 武亚军 杨建波 李大勇 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第S2期144-147,共4页
在市政隧道工程中,联络通道与泵站经常采用合并建造方式,因此在冻结法施工冻土帷幕时一般也需整体考虑,这样就形成了形状异常复杂的冻土帷幕结构。平面应变及解析很难,不易考虑,本文针对这种情况,对某隧道工程中冻结法联络通道及泵站合... 在市政隧道工程中,联络通道与泵站经常采用合并建造方式,因此在冻结法施工冻土帷幕时一般也需整体考虑,这样就形成了形状异常复杂的冻土帷幕结构。平面应变及解析很难,不易考虑,本文针对这种情况,对某隧道工程中冻结法联络通道及泵站合并建造施工进行了数值分析。主要分析开挖所对冻土帷幕受力与变形的影响以及冻土帷幕内应力与变形的分布情况,并指出帷幕中的最薄弱部位,同时也验证该工程中1.6m冻结帷幕厚度的安全性,对于类似工程施工有一定的指导意义。 展开更多
关键词 联络通道 泵站 合并建造 冻结施工 冻结帷幕厚度 数值模拟
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地铁联络通道冻结法施工中冷冻排管布置形式分析 被引量:18
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作者 张松 《城市轨道交通研究》 北大核心 2018年第11期108-111,共4页
在富水土层中的地铁联络通道施工目前往往采用冻结法。该工法辅助冻结面易出现薄弱点,一般采用冷冻排管加保温板的方式进行保温,增强冻结效果。对冷冻排管的规格、贴合形式、流量、间距等参数进行分析,结合上海轨道交通9号线部分工程实... 在富水土层中的地铁联络通道施工目前往往采用冻结法。该工法辅助冻结面易出现薄弱点,一般采用冷冻排管加保温板的方式进行保温,增强冻结效果。对冷冻排管的规格、贴合形式、流量、间距等参数进行分析,结合上海轨道交通9号线部分工程实测数据,得出适合地铁联络通道冻结施工使用的相关参数。 展开更多
关键词 地铁 联络通道 冻结施工 冷冻排管
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地铁施工中冻结法地基加固可行性研究 被引量:11
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作者 王鹏 《城市轨道交通研究》 2007年第2期44-47,共4页
冻结法施工在公路隧道、基坑等工程中已被世界各国的工程界广泛地使用,可为地下工程的施工提供更加安全、便利的施工条件。阐述了冻结法加固地层的原理及优点,结合工程实例介绍了冻结法在地铁工程中的应用,并就冻结法加固的水平钻孔及... 冻结法施工在公路隧道、基坑等工程中已被世界各国的工程界广泛地使用,可为地下工程的施工提供更加安全、便利的施工条件。阐述了冻结法加固地层的原理及优点,结合工程实例介绍了冻结法在地铁工程中的应用,并就冻结法加固的水平钻孔及土体的冻胀、融沉问题进行了分析研究。 展开更多
关键词 地铁 地基加固 冻结施工
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桥梁基础冻结法施工冻土墙厚度的流变理论分析 被引量:1
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作者 付国成 张向东 《中国铁路》 北大核心 2005年第5期28-31,共4页
在分析桩土支撑体系及其相互作用关系的基础上,利用有限元分析软件ANSYS建立了群桩体系计算模型,为解决土体非均质、成层以及边界条件难以确定的问题提供参考。通过对均质土体例题计算结果分析,可以看出利用本文建模方法与传统解答有很... 在分析桩土支撑体系及其相互作用关系的基础上,利用有限元分析软件ANSYS建立了群桩体系计算模型,为解决土体非均质、成层以及边界条件难以确定的问题提供参考。通过对均质土体例题计算结果分析,可以看出利用本文建模方法与传统解答有很好的一致性,对解决上述几个问题是有效的。 展开更多
关键词 冻结施工 流变理论 桥梁基础 冻土墙 有限元分析软件 厚度 相互作用关系 ANSYS 支撑体系 计算模型 边界条件 计算结果 建模方 非均质 一致性 土体 桩土 桩体
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冻结法施工中冻结管断裂的影响及其处理方法 被引量:3
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作者 张松 岳祖润 +3 位作者 卢相忠 张庆武 颜溯 韩昀希 《城市轨道交通研究》 北大核心 2020年第12期99-102,共4页
在人工冻结法施工中,冻结管一旦断裂会造成盐水泄漏,并引发一系列的次生灾害,危害工程安全。如何判断盐水泄漏对冻土的影响范围,以及合理有效地处理盐水泄漏,已成为冻结法施工的关键问题。利用工程现场实测数据,对比分析盐水泄漏前后的... 在人工冻结法施工中,冻结管一旦断裂会造成盐水泄漏,并引发一系列的次生灾害,危害工程安全。如何判断盐水泄漏对冻土的影响范围,以及合理有效地处理盐水泄漏,已成为冻结法施工的关键问题。利用工程现场实测数据,对比分析盐水泄漏前后的强度及冻结壁衰减情况。结果显示,在单点20 L的泄漏量下,可以维持原有冻结设计方法,无需加强冻结。 展开更多
关键词 地铁联络通道 冻结施工 冻结管断裂 盐水泄漏 冻结温度
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厚黏土层冻结法施工的煤矿井筒安全监测分析 被引量:3
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作者 薛维培 姚直书 +1 位作者 宋海清 于奇 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期137-143,共7页
为及时掌握冻结法施工过程中煤矿井筒穿过厚黏土层时外壁受力及温度分布情况,采用信息化监测技术长期监测某矿井筒外壁的安全状况。研究2个监测水平冻结压力、混凝土应变、钢筋应力以及外壁温度随施工进度的变化关系。结果表明:冻结压... 为及时掌握冻结法施工过程中煤矿井筒穿过厚黏土层时外壁受力及温度分布情况,采用信息化监测技术长期监测某矿井筒外壁的安全状况。研究2个监测水平冻结压力、混凝土应变、钢筋应力以及外壁温度随施工进度的变化关系。结果表明:冻结压力、混凝土环向应变、钢筋应力三者的实测最大值均小于设计值;混凝土竖向应变实测最大值虽大于设计值,但由于混凝土与钢筋共同受力作用,对井壁整体承载力影响不大,井筒仍处于安全状态。若外壁降温梯度大,则井壁混凝土极易产生裂纹,不利于后期防治水工作。 展开更多
关键词 厚黏土层 冻结施工 煤矿井筒 安全监测 冻结压力 混凝土应变 钢筋应力 外壁温度
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城际铁路盾构联络通道冻结法施工技术 被引量:18
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作者 刘启清 黄君 +2 位作者 翁国亮 田书广 李景阳 《铁道建筑》 北大核心 2019年第6期55-58,73,共5页
以珠机(珠海市区—珠海机场)城际铁路橫琴隧道金融岛车站—3号工作井区间3#联络通道(与泵房合建)为工程背景,针对联络通道冻结法施工形成的形状复杂的冻土帷幕结构,利用FLAC 3D对冻结法施工进行了数值模拟,并与现场监测数据进行对比分析... 以珠机(珠海市区—珠海机场)城际铁路橫琴隧道金融岛车站—3号工作井区间3#联络通道(与泵房合建)为工程背景,针对联络通道冻结法施工形成的形状复杂的冻土帷幕结构,利用FLAC 3D对冻结法施工进行了数值模拟,并与现场监测数据进行对比分析,得出冻结帷幕的变形特性、应力分布特性以及开挖造成的隧道周围管片应力的重新分布情况。研究结果表明:联络通道开挖前对通道内土体预加固能有效改善拱顶和拱底的受力状态;喇叭口是整个冻土帷幕的最薄弱处所,施工中须特别注意;联络通道开挖容易使主隧道管片处于受拉状态,且拉应力多分布在开口环的对侧。 展开更多
关键词 城际铁路 联络通道 数值模拟 冻结施工 应力 变形 现场监测
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地铁联络通道冻结法施工冻融全过程温度场发展特性及影响因素分析 被引量:9
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作者 黄洁 何亮 陈军浩 《城市轨道交通研究》 北大核心 2022年第12期101-105,111,共6页
以福州地铁金山站—金祥站区间联络通道冻结法施工为工程背景,通过现场实测与有限元数值计算相结合方法,开展冻结温度场冻融全过程发展特性及影响因素分析研究。研究结果表明:冻结管内侧土体降温速率为外侧土体降温速率的1.26倍;受冻结... 以福州地铁金山站—金祥站区间联络通道冻结法施工为工程背景,通过现场实测与有限元数值计算相结合方法,开展冻结温度场冻融全过程发展特性及影响因素分析研究。研究结果表明:冻结管内侧土体降温速率为外侧土体降温速率的1.26倍;受冻结管布置影响,喇叭口处冻结壁呈马蹄形,而通道处冻结壁呈类矩形状;正常通道段积极冻结阶段末期,冻结壁有效厚度平均值为2.62m,平均温度为-11.3℃;维护冻结阶段结束时,冻结壁有效厚度增加0.23m,平均温度降低0.2℃,自然解冻阶段的外侧土体温度回升速率明显高于内侧土体温度回升速率;联络通道冻结温度场发展受不同因素影响较大,在积极冻结阶段早期主要受地层初始地温度影响,积极冻结阶段后期主要受土层导热系数影响。 展开更多
关键词 地铁 联络通道 冻结施工 温度场 冻融过程
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冻结法施工联络通道渗漏水病害的原因及治理方法 被引量:5
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作者 赵江涛 王笑欢 +2 位作者 程敏 牛晓凯 姚旭飞 《城市轨道交通研究》 北大核心 2023年第8期77-81,88,共6页
目的:为了解决冻结法施工联络通道存在的渗漏部位多、渗水量大、治理难度高等问题,需分析冻结法施工联络通道的渗漏原因,并提出治理方法。方法:通过总结渗漏部位的分布情况,从地层冻胀融沉效应出发,结合相关案例对融沉注浆不到位的情况... 目的:为了解决冻结法施工联络通道存在的渗漏部位多、渗水量大、治理难度高等问题,需分析冻结法施工联络通道的渗漏原因,并提出治理方法。方法:通过总结渗漏部位的分布情况,从地层冻胀融沉效应出发,结合相关案例对融沉注浆不到位的情况下的联络通道及附近管片最大沉降量进行分析,判断出联络通道与主隧道连接部位容易产生差异沉降。分析联络通道施工过程中的受力体系转换过程,并对主隧道钢管片的工作状态、洞门位置细部构造的施工质量及冻结管封堵措施的落实情况进行调查研究。结果及结论:研究发现,地层冻胀融沉效应引起的结构附加沉降、施工过程中频繁的受力体系转换造成的连接部位应力集中、钢管片服役初期处于亚健康工作状态、洞门位置细部构造施工质量缺陷及冻结管封堵措施不佳等都是造成联络通道渗漏的原因。对此,制定了“检测先行、科学评价、内外结合、综合治理”的联络通道渗漏水病害治理原则,并提出了以监测检测结果为基础的涵盖管片背后注浆、管片格腔渗漏水病害治理、管片接缝渗漏水病害治理、冻结管口渗漏水病害治理、洞门顶部混凝土缺陷治理、洞门侧墙与底板施工缝渗漏水病害治理等一系列方法。 展开更多
关键词 地铁 渗漏水病害治理 冻结施工 联络通道
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刘东煤矿混合井冻结法施工的工程地质论证 被引量:2
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作者 许惠德 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 1995年第6期43-46,共4页
在岩性分析、动水压力分析、地压分析、井筒周边稳定预测、模糊聚类分析和数值模拟的综合研究基础上,对刘东煤矿混合立井冻结法施工的适宜性,冻结深度的合理性进行了工程地质论证,取得了十分显著的经济效益。
关键词 冻结施工 混合井 工程地质性质 煤矿 矿井
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基于XGBoost算法的冻土强度预测与影响因素分析
14
作者 王晨光 秦浩然 +1 位作者 杨超越 王延宁 《金属矿山》 北大核心 2025年第7期43-50,共8页
深厚表土层井筒施工中较多采用冻结法,其中无侧限抗压强度是冻结设计的重要力学参数。由于室内试验的局限性及影响因素的复杂性,强度经验公式的适用性差。提出了采用高度集成的XGBoost算法预测不同粒径分布冻土强度的方法,与其他经验公... 深厚表土层井筒施工中较多采用冻结法,其中无侧限抗压强度是冻结设计的重要力学参数。由于室内试验的局限性及影响因素的复杂性,强度经验公式的适用性差。提出了采用高度集成的XGBoost算法预测不同粒径分布冻土强度的方法,与其他经验公式方法相比,准确度较高。进一步通过皮尔逊相关系数分析,分别研究温度、应变速率与冻土无侧限抗压强度的非线性相关性。结果表明:温度和无侧限抗压强度呈强负相关性;强度前期增速较大,中期增速平缓,后期增速较大。应变速率和无侧限抗压强度呈正相关性,强度对不同大小的应变速率敏感程度不同。应变速率较小时,强度略有增加;应变速率增大时,强度增幅增大。不同土体变化趋势相似,但粒径分布不同造成最终强度有差异。该研究可为冻结法施工中土体强度预测提供科学依据。 展开更多
关键词 冻结施工 无侧限抗压强度 机器学习 温度 应变速率
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冻结凿井法制冷系统的SD模型及冻结施工决策分析
15
作者 纪洪广 周文安 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1992年第2期67-73,共7页
以提高制冷效率、降低能耗、降低冻结费用为目的,通过对冻结凿井法制冷系统的全面系统分析和对大量冻结站运转资料的统计处理,运用系统动力学(System Dynamics)的原理与方法,建立了冻结凿井法制冷系统的SD模型。利用该模型可对冻结施工... 以提高制冷效率、降低能耗、降低冻结费用为目的,通过对冻结凿井法制冷系统的全面系统分析和对大量冻结站运转资料的统计处理,运用系统动力学(System Dynamics)的原理与方法,建立了冻结凿井法制冷系统的SD模型。利用该模型可对冻结施工过程中的重要决策问题,如开工时间、降温速度等进行动态仿真。文中还给出了年运转台班总数、总装机容量、年均制冷系数、直接冷损率、最大供冷期直接冷损率、最大供冷期制冷系数及间接冷量损失7项技术经济指标。根据这些指标,可对不同决策的仿真结果进行分析评价。通过陈四楼矿井主井井筒冻结制冷系统的仿真模拟得知,冻结初期盐水温度的降低速度是影响冻结站装机容量以及制冷系统前期工作效果的重要因素。该算例得出的其它几点结论也富有一定的启发性。 展开更多
关键词 制冷系统 SD模型 冻结施工
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冻结法施工井壁破坏原因的分析
16
作者 付增绵 仲兆金 李洪信 《阜新矿业学院学报》 1995年第3期34-36,共3页
本文对冻结法施工的井筒在表土段与基岩的界面附近出现的破坏现象进行了简要分析.提出了可能导致井壁破坏的几种因素.并就预防措施提出了几点建议。
关键词 矿井 冻结施工 井壁 破坏原因
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天津地铁1号线下瓦房—白楼旁通道冻结帷幕的设计与施工重点分析 被引量:4
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作者 笱松平 董燕 逯贵波 《煤炭工程》 北大核心 2006年第3期41-43,共3页
从煤矿建井施工法到公共建筑施工方法互相采用是目前各不同行业间施工技术相互渗透、相互影响的结果。文章针对地铁工程中联络通道采用冻结施工法进行施工给予了从设计到施工重点的细致论述,探讨了适合北方地铁冻结施工的工法。
关键词 冻结施工法 联络通道 隧道 帷幕
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深部矿井回风井冻结施工过程中管涌事故分析 被引量:7
18
作者 杨健辉 汤秀锋 +2 位作者 张劲松 芮大虎 王利 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2016年第3期26-32,共7页
为了探讨冻结法井筒施工发生管涌事故的原因,以平煤一矿北三回风井为例,在混凝土井壁出现大量不规则而且宽度和深度较大的裂缝后,结合现场测试数据、地质条件和施工工艺对管涌事故进行了综合分析。由分析结果可知,管涌事故的主要原因为:... 为了探讨冻结法井筒施工发生管涌事故的原因,以平煤一矿北三回风井为例,在混凝土井壁出现大量不规则而且宽度和深度较大的裂缝后,结合现场测试数据、地质条件和施工工艺对管涌事故进行了综合分析。由分析结果可知,管涌事故的主要原因为:1施工工艺不合理,如冻结管孔偏斜较大,注浆压力过大,混凝土浇筑不连续而出现施工冷缝,爆破装药量过大而引起的震动,致使混凝土在终凝前后就已产生载荷型裂缝;2混凝土配比、生产与养护不合理,如混凝土没有达到实际设计强度等级,无生产、浇筑养护措施,从而无法避免大体积混凝土的质量通病,即收缩裂缝;3地质条件的限制,如事故段岩石破碎,高角度裂隙发育,裂隙承压水压力大,构造应力大;同时,裂隙承压水与井壁外侧呈点接触或线接触,从而造成应力集中,发生横截面失稳现象。 展开更多
关键词 井筒 冻结施工 大体积混凝土 裂缝 管涌
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杨村煤矿主井深厚钙质粘土层冻结施工技术 被引量:6
19
作者 马茂艳 程桦 荣传新 《煤炭工程》 北大核心 2017年第9期14-18,共5页
针对深厚黏土层冻结施工过程中冻结管变形过大甚至断管事故易发的问题,介绍了杨村煤矿主井的冻结方案和冻结运行情况及其深厚钙质黏土层段的掘砌情况,重点分析了该黏土层的施工控制技术。结果表明:采用加强冻结、缩小掘砌段高及加强信... 针对深厚黏土层冻结施工过程中冻结管变形过大甚至断管事故易发的问题,介绍了杨村煤矿主井的冻结方案和冻结运行情况及其深厚钙质黏土层段的掘砌情况,重点分析了该黏土层的施工控制技术。结果表明:采用加强冻结、缩小掘砌段高及加强信息化管理等措施后,井帮温度控制在-8℃以下,井帮位移控制在50mm以内,使冻结壁强度满足安全施工要求,并减少了冻结壁的变形,从而确保了深厚钙质黏土层段的掘砌施工安全。 展开更多
关键词 冻结施工 深厚钙质粘土层 井帮温度 井帮位移
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用有限元法探讨冻结井井壁上融沉负摩擦力性状 被引量:3
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作者 汪鹏程 杨俊杰 朱向荣 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2003年第5期1-4,共4页
以冻结法施工的某矿副井为例 ,编制有限元程序 ,对冻结壁融沉作用在井壁上负摩擦力进行弹塑性分析 ,初步得到该负摩擦力的分布规律及影响因素 ,即该融沉负摩擦力在深度方向上由地表到中上部呈递增 ,然后呈递减 ;融沉负摩擦力与土层的性... 以冻结法施工的某矿副井为例 ,编制有限元程序 ,对冻结壁融沉作用在井壁上负摩擦力进行弹塑性分析 ,初步得到该负摩擦力的分布规律及影响因素 ,即该融沉负摩擦力在深度方向上由地表到中上部呈递增 ,然后呈递减 ;融沉负摩擦力与土层的性质、水平侧压力大小、融沉量等因素密切相关。该程序可为冻结井设计和施工及相关研究提供一定的参考。 展开更多
关键词 矿井 冻结 冻结施工 融沉 负摩擦力 有限元 弹塑性分析
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