顾桥煤矿东风井冻结粘土长期强度研究

顾桥煤矿表土段拟采用冻结法施工。为取得冻结粘土流变性参数,以顾桥煤矿东风井深厚粘土为研究对象,进行人工冻土单轴蠕变实验,并根据实验结果分析出冻结粘土的稳定蠕变方程,同时运用相关理论知识和H．A．崔托维奇提出的数据处理方式分析实验数据,推导出人工冻结粘土的长期强度方程。该方程不仅为井筒冻结设计和施工参数选取提供了重要依据,而且有助于进一步研究淮南地区具有代表性深厚粘土层的冻结力学性能,同时为今后相关的建设提供借鉴。     

人工冻土蠕变非定常开尔文模型

为了更好地描述人工冻土的蠕变特性,将广义开尔文模型中的经典Newton黏壶中的黏滞系数定义为与时间有关的非定常参数,通过推算得到非定常开尔文模型,用粒子群优化算法识别模型中的参数。非定常开尔文模型能模拟不同应力下的蠕变试验数据,效果都很好,充分说明了该模型的合理性。目前采用非定常开尔文模型来研究人工冻土的蠕变规律的很少,此方法的提出为人工冻土领域的计算开辟了新思路。     

淮南顾桥矿东风井人工冻土力学性能试验分析

淮南顾桥煤矿东风井采用冻结法施工,为了提供表土层冻结参数以进行矿井设计,本文对风井井筒孔检查孔所取土样进行了人工冻结的单轴抗压强度、冻胀性能以及结冰温度试验研究,得到了其应力-应变、冻胀力和结冰温度等参数,试验结果为淮南类似矿井建设提供了设计基础.     

人工冻土蠕变的数值计算及其模拟

根据人工冻土蠕变特征和本构方程，引入经典弹塑性力学理论，将空间域和时间域进行离散化，提出了以时间增量法为基础的人工冻土有限元数值模拟计算公式应用ANSYS有限元程序分析了一个实例．并将数值模拟结果、解析解和现场实测数据进行对比分析，结果表明运用数值模拟方法可以模拟冻土的蠕变计算，揭示冻结壁变形规律，且具有一定的计算精度，从而为今后人工冻土蠕变计算提供了一种实用方法．     

两淮地区深厚粘土人工冻土力学特性研究

本文根据两淮地区近十个井筒的人工冻土力学试验，归纳总结出该地区深部冻粘土的强度和变形一般特性，为今后在该地区进行冻结法施工井筒，提供了重要依据。     

顾桥煤矿东风井冻结粘土本构关系实验研究

我国两淮矿区分布深厚粘土层,矿井建设一般采用冻结法施工,冻结粘土的物理力学性能是决定冻结法参数选择的主要因素,因此以顾桥煤矿东风井深厚粘土层为研究对象,找到冻土在单轴应力条件下的应力、应变、温度和时间相互作用的关系,并照C．C．维亚洛夫推荐公式,运用统计的方法,推导出冻结粘土的本构方程。该方程在两淮矿区冻结井壁的强度和变形进行理论计算和冻结参数选取方面具有重要的参考价值和推广意义。     

祁东矿人工冻土物理力学性能试验研究

对祁东矿井人工冻土力学性能试验研究结果表明，祁东冻土冻结温度低，冻土强度小，膨胀性大，冻土在２４ｈ内应力松弛很快，三轴剪切试验中发现，在１～１０ＭＰａ围压条件下，冻土强度与围压几乎无关。试验结果被工程实践所证中为宿东矿区其经矿井建设提供依据。     

宁夏红四矿人工冻土力学特性试验研究

为了研究西部冻结岩土的物理力学性质以指导矿井建设,对宁夏红四矿副井井筒检查孔所取土样进行了人工冻结的单轴抗压强度和蠕变试验,得到了其应力——应变和蠕变规律,为西部类似矿井建设,提供了设计基础.     

人工冻土单轴冲击压缩力学性能实验研究

冻土动态力学特性实验研究是冻土力学研究的重要内容之一.以重塑冻结黏土为例,利用分离式霍布金森压杆,得到了人工冻结黏土在冲击荷载作用下的破坏规律,研究了人工冻结黏土温度分别为-4℃,-8℃,-12℃和-16℃时,在不同应变率下单轴状态的变形特征和强度特征.研究结果表明,人工冻土在冲击荷载作用下呈脆性破坏特征,表现了较强的温度效应,但应变率效应不太明显.冻结黏土在冲击荷载作用下的动态力学特性研究为冻土开挖技术提供了理论支持.     

人工冻土冻胀及其抑制研究述评

人工冻结法施工技术是岩土工程尤其是特殊地质和工程条件下地下工程施工的重要方法之一,但冻胀现象制约了该方法的推广应用。从人工冻土冻胀的影响因素、物理模拟概况、数值模拟现状及冻胀抑制等方面总结归纳了国内外在冻胀及其抑制上的研究成果。     

万福矿井深部人工冻结粘土层的力学性状

根据万福矿井400m以下巨厚粘性土层取样进行的冻土力学性状试验结果,深部冻结粘性土的应力应变 关系主要表现为应变软化特点,达到峰值应力之前显现较大幅度的屈服变形。从冻结效果看,-20℃是使深部 粘性土力学性状发生明显变化的冻结状态界限值,冻结粘土样的强度明显提高,而蠕变性则明显降低,达到 -20℃后,随着温度进一步降低,强度和蠕变性的变化则逐渐趋缓。     

季节冻土区桩基础抗冻拔稳定计算的探讨

分析了季节冻土区桩基浆拔破坏的基本形式和抗冻拔稳定计算的条件,提出桩基抗冻拔稳定计算方法及抗冻拔措施。     

桩基础约束条件下季节冻土场地冻胀量的二维数值求解

根据热传导理论建立水热相互迁移模型,利用有限差分方法求解二维季节冻土的时程温度场,由二维土体中水份迁移质量微分方程求解成冰量,进而得到场地的自由冻胀量。由于建筑物基础的侧表面对土体冰胀过程产生约束作用,使土体产生与冻胀相反的约束变形,因而桩基础约束条件下季节冻土场地的最终冻胀量为有限差分方法求解的自由冻胀量与约束冻胀量之差;该理论计算结果与模型试验实测值基本吻合,验证了该数值求解方法的正确性与合理性。     

饱水冻土水热力耦合分析

冻土在冻结、融化的过程中,伴随着土中水的冻结和融化,土的体积也随之发生变化。这种体积变化常常造成寒区建筑的破坏。为解决工程实践问题,本文提出了“三场”耦合分析的一般数学格式来模拟分析冻土冻结过程,并采用有限元思想导出相应的时空离散化方程,给出了非线性数值求解的迭代计算步骤。另外,文中给出具体的数值算例,以验证本文方法的可靠性、有效性和计算精度。     

长春地区季冻土微观结构特征的定量评价

利用计算机图像处理系统对长春地区季冻土的SEM图像进行分析,结合分形理论,对土的微观结构、结构单元体的大小、形状、分布以及定向性进行定量评价,以分析土结构对水分迁移机理的影响。通过研究表明:长春地区季冻土颗粒直径主要在2-10μm,粉粘粒成分含量比较多,具有团聚状结构,定向性单一,大小胶结体同时存在,孔隙多为毛细孔隙,比较密集,规则,畅通,直径主要为<2μm,有利于水分储存和形成迁移通道;颗粒分布分维值多在1.1-1.2之间,孔隙定向分维值为0.79-0.95。降低颗粒分布分维数,增加孔隙定向分维数,能有效防止水分迁移和冻胀作用。     

长春地区季冻土微观结构特征的定量评价

利用计算机图像处理系统对长春地区季冻土的SEM图像进行分析，结合分形理论，对土的微观结构、结构单元体的大小、形状、分布以及定向性进行定量评价，以分析土结构对水分迁移机理的影响。通过研究表明：长春地区季冻土颗粒直径主要在2-10／μm，粉粘粒成分含量比较多，具有团聚状结构，定向性单一，大小胶结体同时存在，孔隙多为毛细孔隙，比较密集，规则，畅通，直径主要为〈2μm，有利于水分储存和形成迁移通道；颗粒分布分维值多在1．1-1．2之间，孔隙定向分维值为0．79-0．95。降低颗粒分布分维数，增加孔隙定向分维数，能有效防止水分迁移和冻胀作用。