深厚復雜含水地層中立井井筒施工,凍結法是首選。凍結壁是凍結鑿井工程中的核心,當凍結溫度場穩(wěn)定后,凍結壁中溫度場在空間上分布是不均勻的—溫度梯度。伴隨凍結深度增加,凍結壁厚度急劇增大,溫度梯度誘導的凍土非均質效應對凍結壁穩(wěn)定的影響日益突出。針對該問題,考慮凍結鑿井工況,以深部人工凍土為載體,通過實驗方法與測試技術創(chuàng)新,深刻揭示出梯度誘導的凍土非均質效應與其力學機理�；谡n題組新進研制的FHCA-300溫度梯度凍土實驗機,建立了筒形凍土試樣試驗方法和水平溫度梯度調控策略,溫度梯度控制精度≤±0.05℃/cm。建立了基于外腔徑向位移為0和實際排水量與理論排水量相等兩個準則的筒形試樣靜止土壓力系數試驗方法。實測靜止土壓力系數與圓柱試樣接近相同。基于K₀DCGF方法成功開展了4種水平溫度梯度條件下筒形凍土試樣的加卸荷試驗。水平溫度梯度對凍土強度具有弱化效應,但是其弱化程度低于豎直溫度梯度。卸荷路徑條件中水平溫度梯度凍土強度要低于加荷路徑。水平溫度梯度凍土試樣破壞形態(tài)表現為整體均勻徑向膨脹,由于冰的粘滯性作用導致凍土表面未能出現宏觀剪切帶�？紤]K₀DCG... 

【文章來源】：中國礦業(yè)大學江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：103 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

凍結壁局部開裂Figure1-1Localcrackingoffrozenshaft

碩士學位論文基于新近研發(fā)的溫度梯度凍土試驗機，研究提高水平溫度梯度控同凍結條件下凍土中水平梯度實現效果，完善先固結—后凍結K0DCGF）方法，開展有壓環(huán)境中水平梯度筒形凍土試樣試驗分析深部人工凍土形成過程，研究不同水平梯度、加卸載路徑條力—應變關系，強度規(guī)律和破壞特征。基于顆粒流程序 PFC2D，構建水平梯度深部人工凍土離散元試驗數值實現過程，宏觀水平梯度的細觀參數化實現方法等。在獲得的非均質效應與室內試樣試驗相同基礎上，在細觀層面上配位數、損傷分布等，通過宏觀和細觀兩個尺度綜合表征梯度值試樣的強度特性和變形破壞方式及特征與非均質度間的相互技術路線如圖 1-2 所示：

圖 2-1 試驗系統(tǒng)示意Figure 2-1 Schematic diagram of testing system圖 2-2 試驗系統(tǒng)Figure 2-2 Testing system


本文編號：2925095