深厚粘土层冻结井外壁设计的一种新方法

本文在深入分析深厚粘土层冻结井外导井壁破坏的主要原因的基础上，指出了现行外壁井壁设计中荷载取值方面的不足之处，提出了外层井壁设计要与冻土壁共同考虑，并给出了一种在冻土壁与外壁共同作用原理指导下的外层井壁设计方法。     

塑料夹层复合井壁的防水机理

我国冻结施工的立井,广泛采用双层现浇混凝土井壁。这种井壁结构的特点是:①外层井壁要受冻土壁的约束,内层井壁要受外层井壁的约束。②施工阶段温度变化大。外层井壁是随井筒冻土由上而下分段挖掘,并在一个段高内由下向上砌筑。混凝土浇注几天后,转入负温(-5～-12℃之间),待井筒掘砌到基岩,打好壁座,扎好     

接头刚度和地层抗力影响的弧形大板块井壁内力分析

论文从深冻结井筒外层井壁采用弧形大板块井壁结构的工况出发,考虑了井壁各段接头刚度kθ以及冻土壁被动抗力Pr对井壁结构内力的影响,讨论了两种因素影响下井壁内力的变化规律。分析结果表明：较柔性的接头和合理的冻土壁被动抗力Pr对降低井壁中弯矩的最大值、使各截面间的弯矩趋于均匀是有效的。因此,在此类井壁设计中考虑这两方面的影响可使井壁结构设计更经济合理。     

维尔德冻结井筒的掘进

西德瓦尔朱姆矿维尔德风井井筒深度为1060米,井筒净直径6米,冻结深度581米。在设计过程中采用了一些新原则(参阅本刊1982年第3期P60),例如:冻结壁作为外层井壁的一部分,共同承受外部荷载;采用多层混凝土砌块作为井筒的外层井壁,不同的地层所支护的砌块层数与厚度也不同;防水滑动井壁结构。根据这些设计原则进行了试验与计算,按照每个岩层不同的摩擦角和内聚力设计出不同的冻结壁与外层井壁。本文将要介绍该井筒的掘进工作、柔性外层井壁的砌筑、施工中冻结管的断裂以及该井所进行过的一些测试工作。     

深井冻结壁与外井壁共同作用的理论分析和计算方法

目前设计计算冻结壁所沿用的拉麦公式或多姆克公式,都是把冻结壁看作内表面裸露的厚壁圆筒,而未考虑双层井壁结构中的外层井壁对冻结壁的作用,因此其计算结果偏于安全,并且随着冻结深度增加冻结壁厚度的计算值也过大。本文认为,在冻结井筒中,冻结壁与外井壁可共同承受周围地压,它们可作为复合结构按一个共同作用的受力系统来设计。     

冻结壁与外壁温度和受力实测研究

通过实测，研究了冻结壁作用于外层井壁的侧压力及混凝土井壁应力变化的规律，低温与常温下混凝土强度增长特性，以及混凝土浇筑后，两壁温度变化规律，同时初步分析了两壁温度受力耦合特性。     

深井井壁砌筑前后冻结壁稳定性力学分析模型探讨

针对在竖井冻结法施工中对冻结壁中粘塑性变形和冻胀力的忽视引起的冻结管断裂和井壁破裂等工程事故,在卸载情况下考虑周围土体、冻结壁和井壁共同作用的同时考虑了冻结壁中冻土冻胀特性和流变特性以及塑性区的存在,建立井壁砌筑前后冻结壁的粘弹塑性稳定性分析模型,求得井壁砌筑前井帮的变形规律和井壁砌筑后作用于井筒外壁的冻结压力的增长规律以及两种情况下冻结壁进入塑性的时间。     

陈四楼主,副井冻结段外层井壁位移实测研究

通过对我国目前井筒穿过冲积层最厚、冻结最深的陈四楼主副井冻结段外层壁位移实测的研究，初步揭示了混凝土外加可缩层外层井壁位移变化规律及受力特征。指出陈四楼主、副井冻结壁铝质粘土层采用高强混凝土外加可缩层的外层井壁结构是适宜的，为该对冻结井筒冻结段外层井壁实现无压坏、冻结管无断裂起到一定作用。     

由包神衬砌设计公式谈“两壁”设计

首先介绍了包神衬砌设计公式,讨论了我国现行井壁设计规范的局限性,冻结壁设计公式研究发展和存在的问题;其次解释了包神衬砌设计公式的统一性和适用性;第三,分析了冻结法、钻井法和注浆法凿井条件下的井壁厚度设计问题,单、双层井壁结构选择问题,以及我国西部矿区冻结壁厚度弹性设计方法和外层井壁厚度设计问题。     

深井冻结井壁壁座设计的新问题——负摩擦力

壁座是支承井筒的基础,目前设计壁座时,不论采用何种施工方法,都假定壁座只承担其上部井筒的部分重量,井筒的其余重量靠摩擦力传给与井壁紧密接触的围岩。本文认为用冻结法施工井筒时,这种假定是错误的。作者指出在冻土段内的井筒,当冻土融化下沉时,围岩不但不能支承井筒,相反,在下沉过程中还将传给井筒向下的负摩擦力。文中提供了某冻结法施工的井壁壁座下的压力,在冻土融化过程中的变化情况的实测资料。并用理论公式推算了负摩擦力的量值,推证出基岩中围岩对井筒的正摩擦力计算公式。对于在设计冻结法施工的井筒时,应如何正确地选择壁座位置的问题也提出了建议。     

冻结井外层井壁混凝土水化热对冻结壁的影响规律研究北大核心

为了得到冻结井外层井壁混凝土水化热对冻结壁的影响规律,采用现场实测与数值计算方法对淮北青东煤矿东风井外层井壁浇筑混凝土期间冻结壁的冻融情况进行了分析。结果表明:井壁混凝土浇筑后10 d内为冻结壁急剧升温阶段,冻结壁达到最大融化深度;水化热使得黏土层位冻结壁井帮升温至20℃以上,升温幅度达25℃以上,黏土层位最大融化深度达到334~358 mm,黏土层位最大融化深度是细砂层位的4.0~4.5倍;在保持冻结孔正常的供冷条件下,井壁混凝土浇筑26 d后,融化的冻结壁完成回冻,因此井壁混凝土有充足的正温养护时间,不会影响其早期强度;井壁混凝土入模温度与冻结壁融化深度呈指数函数变化的非线性关系;冻结壁与井壁之间的聚苯乙烯泡沫塑料板可有效的减小深部地层中井壁混凝土水化热对冻结壁的影响,保证冻结壁不会因水化热的影响而融化深度过大,从而有效的保证了施工过程中冻结壁强度与稳定性。     

顾北矿副井冻结井壁受力实测分析

为解决淮南顾北矿副井深厚表土层冻结法凿井出现的技术难题,在施工过程中对冻结壁井帮及外层井壁的温度和受力过程进行现场监测,获取了冻结井壁温度、受力和冻结压力的实测数据,分析得出深厚表土层冻结压力和井壁受力的变化规律。为冻结井壁的设计和实际施工提供了重要的指导。     

对祁南矿副井井壁破裂原因的探讨

本文根据淮北矿务局祁南矿副井井筒在冻结壁解冻期间，出现内层井壁破裂的情况，对井壁的受力状况以及井壁上的竖向应力进行分析计算。结果表明：在冻结壁解冻期间，作用到井壁上的竖向应力增大，这将引起外井壁可压缩结构的压缩变形，从而导致外井壁对内井壁产生一个竖向附加力，但这并不足以造成内井壁的破裂。同时还表明：外层井壁的可压缩结构应具有抗抵井壁自重的能力，才能保证结构自身的安全、可靠。     

冻结法凿井冻土墙的计算问题

近几年在深表土中施工冻结井筒,采用双层井壁时,发生了一些事故。有的冻土墙塑性变形过大,发生断冻结管;有的外层井壁各施工段下端常被压坏;有的内壁套完后也出现压坏的现象。产生这些事故的原因,我认为主要是计算冻土墙厚度时对荷载取值偏小,而冻土强度取值又偏高。一、冻土强度冻土的强度主要是由胶结它的冰的强度确定的。因为冰比冻土更富有粘滞性,冰流变变形比冻土慢。土在冷却时并不是它内部     

袁大滩矿主斜井冻结法凿井施工技术研究

以袁大滩矿主斜井冻结法凿井施工为工程背景,研究冻结施工、凿井施工技术及安全措施。冻结施工采用分段冻结、异径管局部冻结工艺,利用多姆克公式计算冻结壁厚度,分析确定不同冻结段冻结壁的厚度。井筒掘砌施工采用掘进、浇筑外层井壁循环作业,循环段长为6 m,内层井壁与掘进、外层井壁施工前后平行作业。为防止施工过程中出现溃水、火灾等事故,在井壁接茬处埋设橡胶止水带,错开内、外层井壁混凝土接茬位置,合理布置切割冻结管设备。     

对祁南矿副井井壁破裂原因的探讨

本文根据淮北矿务局祁南矿副井井筒在冻结壁解冻期间，出现内层井壁破裂的情况，对井壁的受力状态以及井壁上的竖向应力进行分析计算。结果表明：在冻结壁解冻期间，作用到井壁上的竖向应力增大，这将引起外井壁可压缩结构的压缩变形，从而导致外井壁对内井壁产生一个竖向附加力，但这并不足以造成内井壁的破裂。同时还表明，外层井壁的可压缩结构应具有抗抵井壁自重的能力，才能保证结构自身的安全、可靠。     

赵固二矿副井深厚冲积层冻结施工效果分析

国内对不小于500 m冲积层冻结方案设计一直存在着2种不同的方法.赵固二矿副井应用相关公式设计计算体系,提出冻结方案设计主要技术指标,实现了冲积层基本不挖冻土、不断冻结管和不压坏井壁的目标,527.5 m冲积层和628 m冻结段的外层井壁平均掘砌速度分别达到134.34m/月和104.9 m/月,全冻结段成井速度达到81.4 m/月,对不小于500 m冲积层不挖冻土和安全快速施工具有重要的参考意义.     

特厚冲积层冻结法凿井井壁位移实测研究

冻结壁径向位移实测是掘砌过程检验冻结壁稳定性的重要依据,而检测控制冻结壁径向位移是防止冻结管断裂和外层井壁压坏的重要措施.为了保证特厚冲积层冻结法能顺利施工,赵固二矿进行了冻结壁径向位移实测.对赵固二矿冻结壁径向位移的实测研究,为防止特厚冲积层冻结法凿井冻结管断裂和外层井壁压坏提供了重要的依据.     

袁大滩矿主斜井冻结壁温度及冻结压力研究

以袁大滩矿主斜井冻结法凿井施工为工程背景,计算得出冻结壁顶部和两侧的外荷载分别为1.53MPa和1.17MPa,利用FLAC 3D建立斜井冻结壁数值模拟模型,研究井筒施工一个6m掘砌段长后,冻结壁温度随时间的变化规律以及冻结压力的分布规律。结果表明:新浇筑外层井壁产生的水化热,使井壁壁后冻土产生融化,且回冻困难,需要采取积极冻结措施;冻结壁顶板冻结压力峰值约为2.1 MPa,两帮冻结压力峰值约为1.6 MPa,均大于冻结壁外载,冻结压力在井筒轴向分为压力降低区、升高区和稳定区,冻结壁顶部塑性区范围比两帮大,井筒顶板容易发生破壁事故。     

冻结井壁高强高性能混凝土的研制与应用

冻结段井壁的基本结构形式是双层井壁.为提高外层井壁快速抗压能力以及减少施工时冻结壁对井壁的影响,通过试验,在普通混凝土中添加外加剂,配制成不同标号的高强高性能混凝土,在减小井壁厚度的条件下,能有效提高混凝土早期强度,防裂密实,降低水化热,防止外层井壁被压坏和减少井壁施工时产生的温度裂缝,提高封水和抗压能力.