特殊施工技術(shù)ppt課件-wenkub
2023-01-27 04:07:18 本頁面
【正文】 特殊巖 、 土體的物理力學性質(zhì) ， 工程危害特點 ——特殊施工技術(shù)的必要性 。 巖土工程設(shè)計理論、支護結(jié)構(gòu)設(shè)計理論、巖土與結(jié)構(gòu)耦合理論。 第一章 凍結(jié)法 第一節(jié) 概述 凍結(jié)法是利用人工制冷技術(shù)，將待施工的地下工程周圍一定范圍內(nèi)的含水巖土層凍結(jié)，使之形成封閉的 凍結(jié)壁 ，隔絕地下水聯(lián)系，改變巖土性質(zhì)，增加其強度和穩(wěn)定性，保證地下工程安全施工的一種特殊施工方法。 一、凍結(jié)法的發(fā)展與應(yīng)用 1883年德國工程師波茨舒首先在煤礦建設(shè)中成功應(yīng)用，并獲專利。最大成井直徑 8米，最大凍結(jié)表土層 ，凍結(jié)深度 702米（郭屯副井）。如沖積層埋深、主要含水層厚度、位置、巖性、靜水壓力、含水量、滲透性、地下水溫度、流向、水質(zhì)、補給條件等。 ? 我國華東地區(qū)，如兩淮、兗州、豐沛等礦區(qū)，均被松軟含水的表土層所覆蓋，其厚度一般為 200～ 300m，即將開發(fā)的山東巨野煤田，表土層厚達 600～ 700m。前者視土體為松散介質(zhì)，運用松散極限平衡理論研究；后者視土體為連續(xù)、均質(zhì)和各向同性的彈性或彈塑性的連續(xù)介質(zhì)，運用連續(xù)介質(zhì)力學進行研究。秦氏地壓理論、索氏懸浮地壓理論、重液地壓理論等，最常用的是重液公式： ? ? 式中 p——地壓， MPa；H——計算深度， m； K——系數(shù)。 ? 我國于 70年代中期對紅陽一礦副井、興隆莊主井、鮑店北風井等 8個凍結(jié)井筒進行了永久地壓觀測。國內(nèi)學者馬英明［ 32］（ 1979）提出井筒周圍形成滑動筒體，引用土力學中關(guān)于兩剛性墻體間松散體壓力原理，導出了立井夾心墻地壓公式。 ? 筆者認為，在采用凍結(jié)法鑿井通過深厚表土層時，井筒周圍土體產(chǎn)生的塑性滑動區(qū)是圓筒體還是圓錐體；是產(chǎn)生全表土層整體滑動區(qū)還是分層產(chǎn)生滑動區(qū)，目前尚沒有足夠的證據(jù)。而且當凍結(jié)壁完全融化固結(jié)后，尤其是粘性土層，其導水性、透水性大大提高，土層之間的地壓傳遞機理又不同于一般未經(jīng)凍融擾動的原始土層。 凍結(jié)溫度場的求解問題是一個有相變、移動邊界、內(nèi)熱源、邊界條件復(fù)雜的不穩(wěn)定溫度場。粘土層 1016mm/d. ????????????????rtrrtatnnnn .122????? ??ddrtrt nrr nn ?????????2222（ 2）凍結(jié)壁厚度設(shè)計 常用凍結(jié)壁厚度設(shè)計理論： 1）無限長彈性厚壁筒公式 1852年法國工程師拉麥推導得出 ? ?? ? ??????????? 11 dapRE???E——凍結(jié)壁厚度； Ra——井筒掘進半徑； ［ σ］ ——凍土容許應(yīng)力； Pd——凍結(jié)壁徑向荷載（地壓力）； Ψ1——系數(shù)，第三強度理論取 2（拉麥公式），第四強度理論取 32）無限長彈塑性厚壁筒公式 允許凍結(jié)壁內(nèi)圈處處于塑性狀態(tài)，外圈處于彈性狀態(tài)不喪失穩(wěn)定性。 hKhE ii?????B、維亞洛夫、扎列茨基公式（前蘇聯(lián)學者，1962年提出）： ???phE 3?按變形條件計算：維亞洛夫、扎列茨基提出： ? ?? ?? ?????????????????????????????????????????1,31111121mmamaRhtApmRE?? 現(xiàn)在：計算機數(shù)值模擬，凍結(jié)壁厚度達 1214米，控制井幫溫度不低于 10℃ . 凍結(jié)壁溫度場監(jiān)測、反分析原理的應(yīng)用。 （一）我國井壁結(jié)構(gòu)的發(fā)展 第一階段： 195
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