井壁冻结压力及外井壁钢筋应力实测下载

weixin_39821746 2020-10-02 07:00:29

以某矿风井为工程背景,根据该井筒基岩埋藏特点和冻结段施工情况,分别对距井口632 m、841 m两个水平层位冻结压力、外井壁钢筋受力情况以及井筒施工期间井壁位移进行了实测,结果表明:钢筋应力随时间的变化规律与冻结压力随时间的变化规律相似,其压应力最大值均小于钢筋的屈服强度;冻结施工时其最大冻结压力随时间变化具有函数关系;对于粗粒砂岩来说,前9天冻结压力呈线性增长态势,冻结压力达到最大值的95%,再往后冻结压力增幅不大,大致在冻结压力最大值左右变动。
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以某矿风井为工程背景,根据该井筒基岩埋藏特点和冻结段施工情况,分别对距井口632 m、841 m两个水平层位冻结压力、外井壁钢筋受力情况以及井筒施工期间井壁位移进行了实测,结果表明:钢筋应力随时间的变化规律与冻结压力随时间的变化规律相似,其压应力最大值均小于钢筋的屈服强度;冻结施工时其最大冻结压力随时间变化具有函数关系;对于粗粒砂岩来说,前9天冻结压力呈线性增长态势,冻结压力达到最大值的95%,再往后冻结压力增幅不大,大致在冻结压力最大值左右变动。

为掌握西部侏罗系地层深厚含水基岩段井筒外壁荷载,采用振弦式传感器,对新街矿区红庆河煤矿二号风井基岩冻结压力进行现场实测分析,得到外层井壁冻结压力变化规律。研究表明:冻结压力发展趋势表现出阶段性特征,即在混凝土井壁浇筑后的12d内,急速增大,达1.286~1.371 MPa,为最终稳定值的70%~88%;随后缓慢增长、降低并趋于稳定。受多种因素及原位测试影响,冻结压力在同一层位,呈现出非均匀分布的特点。侏罗系软岩地层实测冻结压力最大值为1.872MPa,远小于中东部冲积层冻结压力上限值,也小于西部基岩段冻结压力最高经验值,为保证冻结凿井施工安全提供了依据。

通过对淮南某矿深厚黏土层的关键层井壁受力进行监测,获取382、408 m水平层位冻结压力,外层环向钢筋应力,发现冻结压力主要由外壁环向钢筋承担,其发展规律可以分为快速增长阶段、慢速增长阶段、稳定阶段,且同一层位冻结压力呈现不均匀性,结合实测数据及淮南地区部分其他深度黏土层冻结压力实测值,得出淮南地区冻结黏土层的冻结压力随深度变化的线性回归方程。

对口孜东矿井壁冻结压力进行现场监测,发现冻结工程中井筒所承受的压力具有随机性,总体趋势分为加速上升期、平缓上升期和平稳期。同时,受冻结管偏斜、盐水流量不均、土性差异和环境变化等因素影响,井壁冻结压力又具有明显的模糊性。为兼顾随机性和模糊性,采用模糊随机方法对井壁冻结压力不确定性进行分析。通过公式推导和数据拟合,分别在黏土层和钙质黏土层建立井壁冻结压力的模糊随机表达式,最后通过朱集西矿进行验证。结果表明:模糊随机分析值与现场实测值基本吻合,为今后深井施工安全提供了可靠保障。

为解决张集煤矿副井单层超厚黏土的冻结技术难题,对冻结井壁的受力状况进行了现场实测,获得了冻结压力,外壁环向钢筋、竖向钢筋应力等数据,并对数据进行了分析。研究表明:超厚黏土层冻结压力的增长速度较快,在第5天接近最大值;冻结压力主要由外壁环向钢筋承担;冻结压力初期增速受黏土层的厚度影响很大。结合张集煤矿副井实测数据进行线性回归分析,得出最大冻结压力随地层深度的线性回归方程Pmax=0.019H-2.831。

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