国家自然科学基金(51174194)
- 作品数：7 被引量：30H指数：3
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- 相关机构：中国矿业大学安徽省水利厅黄河水利职业技术学院更多>>
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- 长时高压K_0固结再冻结黏土的卸围压强度特性被引量：1
- 2017年
- 深厚表土层中立井井筒建设普遍采用冻结法,而深部冻土的原位力学特性是影响冻结壁力学特性及其安全稳定性的关键;现有的浅部冻土的试验方法,由于忽略了深、浅部土体固结、应力环境及形成工况的差异,已难以可靠地获得深部土的力学参数。基于"长时高压K_0固结—冻结—恒轴压卸围压"试验模式,通过三轴试验,研究了深部土重塑人工冻结黏土的强度与变形特征,以及固结时间、固结应力的影响规律。结果表明:卸围压路径下冻土试样呈现为黏–弹塑性破坏,固结时间为1~7 d时,其卸围压强度随固结时间的延长增长显著,而单位降温引起的强度增长速率受固结时间的影响不明显;随着固结时间延长至28 d,其卸围压强度受固结时间的影响不明显,但单位降温引起的强度增长速率增加显著;单位降温引起的冻土卸围压强度增长速率不受固结应力影响。
- 王衍森贾锦波冷阳光
- 关键词：深部黏土
- 内钢板高强钢纤维混凝土井壁力学特性研究被引量：4
- 2016年
- 针对特厚（600～800m）冲击层中煤矿立井井筒支护问题,提出了使用内钢板-高强钢纤维混凝土复合井壁结构,为研究该井壁结构的水平承载特性,利用相似理论推导,采用物理模拟试验的方法,进行了4个模型井壁的破坏性试验,研究了该类井壁结构的水平承载特性和变形特征。研究表明,内钢板-高强钢纤维混凝土复合井壁属约束混凝土结构,是特厚冲积层中井筒支护理想的井壁结构形式之一。
- 齐善忠杨维好
- 关键词：特厚冲积层高强钢纤维混凝土复合井壁
- 长时高压K_0固结黏土的卸载力学特性试验研究被引量：2
- 2014年
- 针对深厚表土井筒建设中深部土的特殊受力工况,开展深部重塑黏土的长时高压K0固结及"恒轴压、卸围压"试验,获得长时高压K0固结黏土在卸载应力路径下的偏应力–轴向应变曲线及三轴抗压强度,分析固结时间、固结应力对土样变形特性及强度的影响。研究表明:长时高压K0固结黏土的卸载偏应力–轴向应变曲线呈近似理想的刚塑性应力–应变曲线;固结时间和固结应力可显著影响土的三轴抗压强度;固结应力恒定,抗压强度随固结时间延长而增大,但增幅逐渐减小,二者近似成对数曲线关系;固结时间恒定,抗压强度随固结应力增加而增大,固结应力和三轴抗压强度显著相关。本研究有助于更深入地认识深部黏土的原位力学性状。
- 陈国庆王衍森冷阳光张春虎
- 关键词：土力学深部黏土固结时间力学特性
- 深部土与立井井壁竖向相互作用试验台研制及初步应用被引量：1
- 2015年
- 本文研制成功了一种适用于深部土与立井井壁竖向相互作用研究的试验台,开展了饱和砂土与C60混凝土井壁竖向相互作用初步研究。试验台最大有效试验空间为820 mm×820 mm,最大设计承载能力24 MPa,研究土层深度可达1 200 m。针对饱和砂土与C60混凝土界面的竖向剪切试验表明：当界面法向正应力均值取0.2-0.4 MPa时,剪切应力与剪切位移曲线可采用弹塑性模型加以描述,界面产生相互错动时对应的剪切位移约为0.53-1.11 mm,界面极限静摩擦因数为0.70-0.53,界面抗剪强度值约在140-210 k Pa之间。
- 张驰杨维好王衍森张涛
- 关键词：数值模拟
- 斜井冻结和解冻全过程温度场演化规律研究被引量：2
- 2020年
- 针对斜井冻结中存在的井壁浇筑水化热释放、局部冻结方式等问题,采用数值模拟和现场实测方法对袁大滩煤矿副斜井冻结和解冻全过程温度场的发展演化规律进行了研究,对斜井支护方式、停止冻结时间和局部冻结结构形式进行了探讨。结果表明,局部冻结时在非冻结段采用小尺寸冻结管或聚氨酯发泡方式的局部冻结效果并不理想,建议将局部冻结管做成双层套管,两层冻结管之间设置保温层,以维持聚氨酯材料的保温性能、减少冻土体积、减少制冷量的额外消耗;井壁水泥水化热的释放会造成井壁内部温度较高和周围的冻土融化,建议在外层井壁和冻土之间设置木背板或泡沫板等隔热材料,防止井壁内外温差过大而产生温度裂缝;根据井壁强度增长情况,确定合理的停止冻结时机。
- 郑天斌王静孙猛
- 关键词：水化热
- 基岩冻结凿井冻结孔的泥浆置换充填研究被引量：10
- 2013年
- 通过实验室及现场试验,开展了缓凝水泥浆配方及性能、水泥浆结石体冻融力学特性、冻结管下沉可行性及泥浆置换充填工艺的研究.研究表明：通过掺加常用的稳定剂、降失水剂、缓凝剂获得的3种缓凝水泥浆,在35~45℃条件下稳定性良好,缓凝时间达22~34h,能与常用的钻孔泥浆较好地相容;研究掌握了缓凝水泥浆的表观黏度随温度、时间的变化规律,以及掺加膨胀剂、冻融工况对水泥浆结石体的强度、渗透系数的影响.冻结管下沉的安全性分析表明：除浮力外,管外环形空间的大小及浆液黏滞阻力对冻结管安全下沉也具有重要影响.
- 王衍森张成银张春虎冷阳光
- 关键词：冻结法凿井冻结孔
- 深厚表土中冻结壁与井壁相互作用的数值分析被引量：10
- 2014年
- 冻结壁对井壁的作用力构成了深厚表土中冻结井外层井壁的外载;其增长规律与冻结壁与井壁之间的聚苯乙烯泡沫板压缩性能密切相关。为研究深厚表土中冻结井外壁外载的取值方法,以华东某冻结凿井工程为背景,基于冻土的弹塑性及蠕变本构方程,开展了冻结凿井过程中冻结壁与井壁相互作用的数值分析。结果表明:冻结壁对井壁的流变作用力极为显著;泡沫板的存在及其压缩性,可显著降低冻结壁作用力,尤其是弹塑性及流变作用力Pepc的数值,并影响其增长速度及增长规律;随着泡沫板压缩性降低直至泡沫板取消,冻结壁作用力由低速、近似线性增长,变为高速、非线性增长,从而易对井壁的早期安全构成威胁。因此,冻结凿井工程设计与施工中,应针对冻结壁的流变变形特性,审慎地研究确定泡沫板的材质及厚度。
- 王衍森文凯
- 关键词：冻结法凿井冻结壁井壁相互作用
