塔什店煤矿风井冻结法施工中井壁保护技术

介绍了塔什店风井冻结施工主要的冻结参数,论述了风井温控系统的设计方法,并从大圈径布置冻结孔、异径冻结、温控孔保障等方面,提出了已成型井壁的保护措施,达到了冻结法施工中已成井壁完好无损的效果。     

简易测温方法在厚大体积基础混凝土“温控”中的应用

本文阐述了在厚大体积混疑土“温控”中,采用在基础内留置测温孔,用玻璃棒温度计测量混凝土内部温度的方法。这种测温方法简单易行,测量精度完全可以满足厚大体积混凝土“温控”的需要。     

高水压基岩竖井井壁模型试验研究

 针对西部地区煤矿井筒建设的含水基岩条件,研究基于围岩、井壁、水相互作用的井筒稳态模型试验准则关系;参考无限围岩中井筒平面应变力学模型,开发井筒模型试验系统,重点介绍自重应力场和孔隙静水压力两大加载系统及其结构和技术;根据L9(34)正交表,完成高水压基岩井筒模型的正交试验,根据正交统计分析方法,得出影响井壁内缘位移的第一、二、三、四因素依次为静水压力、围岩厚度、剪切模量和井壁厚度;通过模型试验过程观察和数据分析,掌握高水压基岩井壁内外缘位移和应变基本规律;通过井壁破坏过程分析得知,在破坏前,井壁内缘压应变逐渐加快的同时,井壁外缘由拉应变急剧转为压应变,并最终发展到突然断裂突水,呈现脆性机制特征,这种现象有待深入研究。     

考虑温度应力的深厚表土层井壁破裂分析

为了分析各荷载对造成深厚表土层立井井壁破裂的竖向应力的影响,对作用于井壁上的温度效应、自重、水平侧压力和竖向附加力在井壁内产生的竖向应力分量进行分析。分析表明,竖向附加应力和温度应力是造成井壁破裂的重要因素。进一步的分析表明,井壁内温度应力竖向分量随井壁内、外温度差增大而增大;随井壁厚度的增大,井壁内竖向附加应力明显减小,而温度应力则无明显变化。     

过瓦斯钻孔基岩段井壁的受力实测及分析

本文介绍了过瓦斯钻孔基岩段井壁受力实测方法及分析,其中对应力、应变与位移的监测结果,采取科学的数据处理,从而对支护结构的稳定性进行分析,掌握了瓦斯钻排孔基岩段井壁钢筋应力、混凝土应变的变化规律。通过井壁的受力实测及分析,实现了井壁的信息化施工,提高了井壁施工的安全性。     

考虑温度影响的饱和软黏土累积变形特性研究

通过开展饱和软黏土温控动三轴试验,研究了不同温度作用下土的不排水累积变形、孔压、阻尼比及动弹性模量变化规律,建立了考虑温度、初始静偏应力、围压、超固结比等影响的应变模型,并获得了模型参数与温度的关系。结果表明:温度对土的累积塑性变形、孔压、阻尼比及动弹性模量有较大影响,土体的累积塑性应变、孔压、阻尼比均随着温度升高而减小,动弹性模量则随着温度升高而增大,土体表现出热硬化特征;在不同温度作用下,考虑温度影响的应变模型计算结果与试验结果较为吻合,验证了模型的合理性,可用于预测同一试验工况下任意温度时土的累积塑性应变结果。     

绝热温升影响的冻结井壁温度场变化规律

为研究绝热温升对冻结井壁温度场的影响,根据井壁温度实测数据,采用ANSYS有限元分析软件对冻结壁大体积混凝土的温度场分布规律进行了数值分析,建立了考虑绝热温升影响的井壁温度场分布模型。实测与模拟结果表明:井壁浇筑后初期由于水化的热影响,井壁温度迅速升高,双曲线模型计算结果与实测值吻合程度较好。研究结果为预测冻结井壁温度场的变化规律提供了参考依据。     

锚碇鞍部大体积混凝土温控技术研究

文章以某过江通道锚碇鞍部大体积混凝土温控项目为背景,采用MIDAS/FEA软件建立有限元分析模型,根据分析结果,制订温控方案,对锚锭鞍部大体积进行温控技术研究。从混凝土浇筑到养护阶段,全程进行自动化温控技术,通过大体积混凝土实测温度的变化,调整冷却水管的流量和保温保湿措施。实践证明,大体积混凝土自动化温度监测实现了信息化温控,结合各温控指标的变化,采取相应有效的温控措施,可有效减少温度裂缝的产生。     

大体积混凝土温控的探讨

从大体积混凝土的概念入手,分析了大体积混凝土的温度构成、温差和温度应力,以某高层建筑基础的大体积混凝土为实例,全面阐述了温控的具体措施,最后对工程实际中温控工作不完善之处提出了意见和看法,认为大体积混凝土的温控关键是要实现温度和温度应力双控.     

连续桥墩台混凝土温度控制研究

结合工程实例,从冷却水管设置、测温孔布置、监控设备、测温要求等方面,介绍了连续桥墩承台大体积混凝土温度监控方案,并对测量数据进行了处理分析,指出温控方案的实施有效降低了混凝土的温度差,为保证大体积混凝土浇筑质量提供了条件。     

深基坑排桩冻结温度场的数值模拟

为了研究基坑冻结排桩温度场的分布规律,基于传热学理论建立了基坑周围土体的热扩散数学模型,结合边界条件采用MATLAB对其进行了数值求解,获得了其温度场分布。研究结果表明:冻结墙的形成始于中间的冻结孔,而后冻结向两侧冻结孔周围扩展。在冻结孔间土体冻结圈形成的过程中,已冻结墙体周围的温度变化不大。当冻结孔之间的土体冻结完毕,冻土墙初步形成以后,低温开始向冻土墙的两侧蔓延,表现为冻土墙的厚度增加。在基坑的转角处的外侧冻结厚度最小,最大冻结厚度位于冻结墙的中部,而最大负温区出现在冻结墙转角的内侧。     

常州砂性地层联络通道解冻规律研究

人工冻结联络通道施工常采用跟踪注浆解决软弱地层工后融沉问题,为此必须掌握解冻温度场的变化规律。以常州市轨道交通1号线某隧道联络通道冻结法施工为背景,将冻结阶段现场实测与温度场数值模拟进行对比,验证数值模拟方法正确性,并通过数值模拟对自然解冻与强制解冻规律进行分析。结果表明,60 ℃~90 ℃循环热水强制解冻周期为33.5~22 d,较自然解冻周期的160 d缩短了5~7倍,不同温度的强制解冻解冻周期大致呈线性变化。强制解冻完成次序依次为上部结构、冻结管内侧土体、冻结管外侧土体、集水井底部。冻结壁厚度不同工程可采用不同温度热水循环进行强制解冻,冻结壁厚度较薄时可适当降低热水温度;强制解冻融沉注浆前期应将重点放在联络通道上部结构侧边及顶部,后期应将重点放在底部。     

裂隙(孔隙)水冻结过程中岩石细观结构变化的实验研究

 研究岩石在低温冻结过程中细观结构的变化和孔隙(裂隙)水的冻结过程,对于深化认识冻结岩石的力学及损伤特性具有重要意义。通过开展不同冻结温度下岩石细观结构CT扫描实验,获得了岩样在20 ℃,－2 ℃, －5 ℃,－10 ℃,－20 ℃,－30 ℃时细观结构的CT图像。采用Canny算子对冻结岩石CT图像进行边缘检测,完成了冻结过程中岩石二维细观结构的识别。基于体视学理论,提出表征冻结岩石细观结构特征参数的计算公式,分析了孔隙(裂隙)水冻结过程中岩石细观结构的变化,实现了冻结过程中岩样不同截面裂隙(孔隙)的长度、宽度、面积及圆形度等参数变化规律的定量分析。分析结果表明：在0 ℃～－2 ℃区间,岩样扫描层面内裂隙(孔隙)的长度、宽度、面积快速增加,这一阶段为宏观裂隙中体积水结冰阶段,裂隙(孔隙)的扩张由体积膨胀机制引起;在－2 ℃～－5 ℃区间,裂隙(孔隙)的扩张速率明显降低,该阶段为细观(部分微观)裂隙(孔隙)中水的结冰过程;在－5 ℃～－20 ℃区间,裂隙(孔隙)的扩张速率又开始增加,但低于0 ℃～－2 ℃区间的增加速率,该阶段为微观裂隙(孔隙)中的水向冰晶体迁移阶段,由分凝冰机制引起裂隙的扩张。     

单排管冻土帷幕平均温度控制参数敏感性分析

在冻土帷幕平均温度计算中,控制参数的变化直接影响到计算结果。以单排管冻土帷幕温度场的巴霍尔金解析解为基础,使用近似积分和有限元模拟方法计算直线形单排管冻土帷幕的整体平均温度。针对基于巴霍尔金模型的平均温度计算公式中的冻结管外表面温度、冻结管间距及冻土帷幕边界到冻结管中心的距离与冻结管间距的比值3个参数对冻土帷幕整体平均温度影响的敏感性进行分析。得到以下结论:(1)冻土帷幕整体平均温度与冻结管外表面温度成正比;(2)在相同的偏差下,冻结管间距越小,对整体平均温度影响越大;(3)随着冻结发展,冻土帷幕厚度逐渐增大,其误差对整体平均温度计算的影响逐渐降低。     

地埋管换热器周围土壤冻结温度场的模拟研究

考虑了未冻水质量分数对冻结土壤传热特性的影响,采用控制容积法建立了地埋管换热器周围土壤冻结温度场的数学模型,分析了土壤冻结对土壤物性参数和土壤温度分布的影响,探讨了不同液态水质量分数下土壤冻结温度场的变化。随着土壤温度的降低,冻结土壤的单位体积定压热容减小,热导率增大。由于土壤冻结过程中释放出相变潜热,考虑冻结计算出的土壤温度比未考虑冻结的土壤温度高,土壤中液态水质量分数越大,土壤冻结时释放的潜热量越大,有利于土壤源热泵的运行。     

外壁恒温条件下单排冻结管温度场数值模拟

采用数值计算的方法对单排冻结管冻土壁温度场进行分析,研究界面的温度分布规律以建立冻土壁厚度、平均温度与岩土体的导热系数、岩土体的比热和含水量、岩土体的结冰温度和原始温度、盐水温度、冻结管外直径、间距及冻结时间等因素间的关系,为冻土壁设计和冻结施工提供参考。     

上海市复兴东路隧道联络通道冻结法施工温度场分析

人工冻结法施工技术是软土地区隧道施工的一种经济可靠的方法,在上海地区得到了多次成功应用。但是,由于计算理论的不完善,也出现过诸如上海地铁四号线透水的重大工程事故。在冻结法施工过程中,冻结壁的厚度控制是非常重要的环节。为此,在考虑冻结管偏斜条件下对上海某隧道联络通道冻结法施工过程中的温度场进行了有限元分析。结果有助于进一步了解冻结施工过程中温度变化和分布的规律,对此工法的安全性和经济性控制亦有裨益。     

冻结孔偏斜下冻结壁温度场的形成特征与分析

冻结法工程中的造孔总存在一定的偏斜,以工程实际参数为基础,考虑了土层中水的相态变化和冻结温度随冻结时间变化等因素,利用大型有限元软件,对冻结孔随机偏斜和无偏斜条件下冻结壁的形成及其温度场特征进行详细地分析,得出了冻结管偏斜下,冻结孔交圈时间、冻结壁厚度、冻结壁平均温度等主要技术参数,提出了偏斜条件下冻结壁平均温度的计算公式,对深井冻结设计和多排冻结管温度场的研究有重要的参考价值。     

变冷端温度的人工冻土冻结试验研究

针对人工冻土边界温度变化迅速的特点展开了变冷端温度的人工冻结试验研究，结果表明采用的试验方法可以较好地控制人工冻土冷端边界温度和土样的初始温度场，这为冻土试验的可重复性提供了保证。     

苏通大桥大体积承台混凝土温控研究

介绍主1、2号墩承台温控结果以及数据分析,用于主4号墩超大体积混凝土的温控,包括温控计算的边界条件的选取、温控措施的确定。