深厚表土层立井冻结壁稳定性上限分析

在深厚表土层中采用冻结法建井时,冻结壁的稳定性是影响立井工作面和外层井壁安全的重要因素。本文在考虑深厚表土层中水平地压、混凝土水化热和冻结壁材料属性等因素影响下,采用极限分析中的上限定理建立冻结壁破坏模型,分析冻结壁在不同破坏模式下冻结压力上限值的变化范围及对立井空帮和外层井壁的影响,研究不同角度、不同深度下冻结壁破坏范围及对井壁的影响,并将计算结果与现场实测结果进行对比分析。结果表明,深厚表土层中冻结壁变形造成的冻结压力远大于通过重液公式计算得到的水平地压,随着埋深增加,不仅冻结压力显著增大,而且在冻结壁变形范围扩大时冻结压力增速加快。计算得到冻结壁不同破坏模式下的冻结压力上限值,与实测结果比较,推测出可能的冻结壁变形破坏程度,这有利于指导工程实际。