豎井作為地下與地面聯(lián)系的通道,近些年的建設(shè)不斷增多且逐漸向超深、超大直徑方向發(fā)展。大直徑豎井井壁在復(fù)雜應(yīng)力條件下的破壞是一種廣泛存在于礦山工程中的地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象,其在深覆土地層中的受力特性規(guī)律及破壞機(jī)理值得深入研究。本文從大直徑豎井井壁在施工過程的受力動(dòng)態(tài)反饋分析、施工過程的受力特性分析、使用過程的受力特性影響因素分析、基于正交試驗(yàn)方法的井壁使用過程安全性影響因素分析和基于多元統(tǒng)計(jì)方法的井壁安全性評(píng)價(jià)模型研究等方面,對(duì)大直徑豎井井壁在施工過程和使用過程的全過程受力特性開展了研究,得到以下主要成果:1.基于大直徑豎井井壁施工過程的受力動(dòng)態(tài)反饋信息,得到了大直徑豎井井壁施工過程不同階段的受力變形特性曲線。井壁在施工安放過程中處于三向受壓狀態(tài),且環(huán)向壓應(yīng)變大于豎向壓應(yīng)變,井壁應(yīng)變變化與在井壁的不同安放階段相對(duì)應(yīng)。2.基于厚壁圓筒理論,建立了大直徑豎井井壁施工過程各階段的應(yīng)力應(yīng)變理論計(jì)算公式和使用過程考慮水平地壓、豎向附加力、溫度應(yīng)力和自重等因素影響的理論計(jì)算公式,揭示了井壁使用過程的應(yīng)力變化規(guī)律、最危險(xiǎn)截面位置和季節(jié)性破壞機(jī)理。3.基于正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法與考慮溫度-滲流-應(yīng)力三場(chǎng)耦合數(shù)值模擬方法... 

【文章來源】：北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：133 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１－１豎向附加應(yīng)力示意圖??當(dāng)井壁的局部應(yīng)力過高時(shí)，井壁可能發(fā)生復(fù)合破壞，許多工程實(shí)踐和試驗(yàn)證??

生向下的負(fù)摩阻力；另外，由于井壁在施工過程和使用過程的溫差會(huì)導(dǎo)致井壁豎??向膨脹伸長(zhǎng)，與圍巖發(fā)生相對(duì)位移，也使井壁受到來自土體的負(fù)摩阻力，從而在??井壁上附加了豎向力作用，如圖１－１所示。顯然，底部含水層水位的高低、井壁使??用過程前后的溫差、周圍土體與井壁的剛度差異、摩擦強(qiáng)度等都是影響周圍土體??與井壁產(chǎn)生相對(duì)位移從而產(chǎn)生豎向附加應(yīng)力影響的因素［ｌａｌｌ］。??—ｍｍｍｍｍ??Ａ、ｒ－＾Ａ?／Ａ??井壁??Ｉ?ｉ１附加應(yīng)力??Ｉ上霞土層??，?■■???????丨ｉｉ?丨?ｎ??■（?丨底部含水層??基巖??圖１－１豎向附加應(yīng)力示意圖??當(dāng)井壁的局部應(yīng)力過高時(shí)，井壁可能發(fā)生復(fù)合破壞，許多工程實(shí)踐和試驗(yàn)證??明，當(dāng)巖層的強(qiáng)度和剛度發(fā)生明顯變化時(shí)，很容易使井筒在巖層交界面處發(fā)生應(yīng)??力集中，當(dāng)存在軟弱地質(zhì)體時(shí)，應(yīng)力集中現(xiàn)象越明顯；因地質(zhì)構(gòu)造原因產(chǎn)生的水??平地應(yīng)力可對(duì)井筒施加剪切應(yīng)力，井筒內(nèi)外部的溫度差也會(huì)產(chǎn)生溫度應(yīng)力等，各??種因素的綜合影響使井壁處于復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)［１２，１３］，復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)下的井壁發(fā)生破壞??如圖１－２所示。??６??

?丨?嶋２７＼?ｕ??ＵＩ?０２５０?２５０?Ｈ?—?２５０??圖２－２第１０節(jié)井壁傳感器布置圖??Ｉ?＠砼應(yīng)變計(jì)??ｊ＾?ｊ?似０＠?２８７?［?Ｉ＂＂＂??ｉ?Ｏ２〇＠?２５０?挪??圖


本文編號(hào)：3053320