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作者
张博蒋成李栋伟
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单位
东华理工大学土木与建筑工程学院中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室
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摘要
合理的冻结壁设计是冻结法成功的前提。为了研究井帮位移收敛量对冻结壁厚度设计的影响，采用柱形孔收缩理论，推导出塑性冻结壁和弹塑性未冻地层力学模型的应力、位移完全形式解，建立冻结壁厚度塑性计算公式；采用两种计算公式和数值模拟方法研究工程案例，并验证新公式的正确性；分析了水平地压、冻土的黏聚力与内摩擦角、未冻土的弹性模量与泊松比、未冻土的黏聚力与内摩擦角等参数对井帮变形和冻结壁厚度的影响规律。结果表明：对于完全塑性冻结壁、弹性地层力学模型，考虑井帮位移收敛影响与否，800 m深处冻结壁厚度相差约8.6%,井帮变形量约0.17;在预测千米表土立井井帮变形方面，新计算式具有一定的理论意义与实用价值。
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关键词
人工地层冻结冻结壁位移收敛塑性厚度设计柱孔收缩
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基金项目(Foundation)
国家自然科学基金资助项目(42061011,41977236)；新疆兵团科技计划项目(2020AB003)；博士科研启动基金项目(DHBK2019252)；
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文章目录
1 力学模型
1.1 基本假设
1.2 边界条件
2 力学模型的解
2.1 基本方程
2.2 冻结壁的应力、位移解
2.3 未冻地层塑性区的应力、位移解
2.4 未冻地层弹性区的应力、位移解
2.5 积分常数与其他参量的确定
3 冻结壁厚度的计算方法
3.1 冻结壁厚度的计算式
3.2 塑性计算式分析
3.3 案例研究
3.4 井帮变形分析
3.5 参数分析
4 结 论
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引用格式
张博,蒋成,李栋伟.考虑井帮收敛的深井冻结壁塑性设计研究[J].煤炭工程,2023,55(03):1-7.
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