特厚冲积层主井冻结法施工冻胀力监测研究

在内、中、外三圈主冻结孔辅以内圈防片帮孔的冻结法施工方案中,通过施工C1,C2测试孔,对冻结壁内外部冻胀力进行了测量分析,研究发现,冻结壁形成过程中内外部的应力、应变变化将显著改变冻结壁内外部初始应力、应变状态,进而直接影响冻结管的受力与变形。     

C90高性能混凝土在冻结井筒中的应用研究

以赵固二矿风井应用C90高性能混凝土为背景,对冻结井筒深厚黏土层504m处进行现场温度实测及数值模拟,实测与数值模拟结果一致且均显示外层井壁不会受到冻害,采用高强高性能混凝土可以有效控制井壁厚度,降低工程造价。     

在冻结造孔工程中防斜、纠斜之探索

近年来,我队在冻结造孔工程相继施工了淮南顾桥矿、朱集矿,山东郓城矿、梁山杨营矿、梁宝寺一号井、二号井,河南许昌泉店矿、赵固二矿、新河矿等,现在又移师山西、内蒙等矿.冻结造孔工程,我在防斜、纠斜方面积累了相当丰富的经验.     

渗流作用下富水砂层双排管冻结壁形成规律模型试验研究

针对渗流地层中冻结壁长时间不交圈的难题,根据多孔介质传热理论与达西定律建立渗流场与冻结温度场耦合控制方程,得出两者相互作用机制;基于相似理论,建立渗流作用下梅花型布置双排管冻结模型试验系统,对渗流地层中冻结壁形成的主要影响因素进行正交试验研究,并在相同条件下进行单排管冻结对比试验。研究结果表明:双排管冻结时,地下水流速是影响上游冻结壁厚度的首要因素;孔间距是影响冻结壁交圈时间的首要因素;盐水温度是影响下游冻结壁厚度与冻结壁平均温度的首要因素;在本试验条件下,地下水流速5～25 m/d时,双排管冻结时上、下游冻结壁较单排管冻结时分别增厚62.6%～151.8%,3.7%～33.8%;交圈时间缩短7.1%～91%,冻结壁平均温度降低了12.1%～103.9%;并对冻结壁交圈时间与地下水流速之间进行非线性回归,得出冻结壁在不同条件下能交圈的极限流速;最后提出渗流作用下冻结工程对策,为类似冻结工程设计施工提供参考。     

赵固一矿主井冻结方案设计优化

1．地质特点 赵固一矿主井检查孔资料表明，冲积层厚度达518m，岩性以粘土、砂质粘土为主，并含有砂砾石层，富水性较强、稳定性差，故需采用特殊方法施工。考虑到主井筒内有提升设备，安全间隙必须保证，对偏斜要求高，故设计主井筒表土段采用冻结法施工。     

地铁车站运营状态下新建洞门冻结壁不交圈的原因分析及处置方法

以上海轨道交通3号线某站厅新建洞门冻结法施工为背景,研究在运营条件下采用常规冻结法施工遇到的冻结壁较长时间不交圈问题,提出了冻结壁不交圈的检测判断方法,并分析了冻结壁不交圈的环境影响因素。通过对去回路盐水温差异常、泄压孔放水、测温孔温度异常升高等的分析得出地下水流动是影响冻结壁不交圈的直接原因。最后采用在冻结区底板打设补孔加强冻结、在未交圈冻结壁及底部冻结壁外侧注入聚氨酯胶、封堵水流通等方法,较好地解决了冻结壁不交圈的问题。     

多排管局部冻结冻土壁温度场特性

上海地铁一区间隧道因施工联络通道发生工程事故导致隧道坍塌,修复工程中部分采用四排局部垂直冻结形成冻土墙,用于抵挡水土压力和嵌固完好隧道。针对冻结深度深以及冻结土层为扰动的粉质黏土、砂质粉土并承受较高承压水头这些特点,工程中对冻结壁温度场发展进行实时监测。从冻结深度、厚度方向上分析多排局部冻结排内和排外温度发展特征,并分析计算出积极冻结期排内冻土壁交圈时间、发展速度。鉴于目前计算冻土帷幕厚度公式并不适用于计算多排管冻结,引入双排管计算公式,并利用作图法推导出平均温度计算公式。利用这2个公式,分析多排局部冻结冻土壁特征,计算出积极冻结期结束时冻土壁厚度和平均温度,以及整个冻结期排外冻土壁单侧发展厚度和发展速度。     

企业资讯

正中国建材总院承担的一项"十二五"科技攻关项目通过科技成果鉴定近日,中国建材总院承担的"十二五"科技攻关项目"深厚冲积层冻结法凿井高强高性能混凝土关键技术研究和应用"通过了科技成果鉴定。鉴定专家一致认为项目成果应用于赵固一矿西风井等多个示范工程,实施效果好,对我国700m~1000m深厚冲击层井壁设计应用高强高性能混凝土提供了技术支撑,具有良好的应     

深厚黏土层井壁受力特性和特殊施工

国投新集能源股份有限公司某煤矿,设计生产能力5.0 Mt/a,是国家煤炭工业发展"十一五"规划项目。覆盖于煤系地层之上的新生界松散层较厚,单层冻结黏土层厚度近40 m,而且这种特殊深部钙质黏土层吸水膨胀,可冻性差、强度低、蠕变显著、冻结压力大,冻结法凿井施工过程中可能会出现环向裂缝甚至破裂。针对上述特殊情况,安徽理工大学地下结构所在主井处于三个较厚黏土层外层井壁中埋设元件,实时监测施工过程中井壁受力状况确保其强度和稳定。     

某矿井特定地层冻结温度场的实测与理论分析

某矿北风井井筒采取主冻结孔一次冻全深另加辅助冻结孔的施工方案。利用该矿井进行数据测量,得到了矿井在特定地层下的温度变化情况。剖析在不同地质条件下的温度场的进展特性情况,并根据真实数据联系相关的公式,计算得出冻结壁的厚度以及平均温度,这对该区域矿井的发展具有一定的引导价值。     

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。     

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。     

斜井液氮补强冻结温度场分布特征

 针对地下有流水时盐水帷幕冻结方法无法形成封闭冻结壁的情况,采用液氮低温快速冻结的方式对未封闭区域进行补强冻结,对施工过程中土体的温度场分布进行监测和分析,得出以下基本结论：冻结管出口氮气温度低于－100 ℃时,冻结管内处于氮气和液氮的混合状态,可以有效发挥液氮快速冻结的优势,而供液管上开孔的结构,会影响冻结管内不同位置液氮量的分布,从而影响冻结效果。由于地下水流动会带走部分冷量,冻结区域封闭前后,土体降温速度差别较大,并且地下水的流动会影响冻结壁温度场的分布规律。由于液氮气化温度低,所以冻结形成的冻结壁温度梯度大,均匀性较差;停止冻结后,冻结孔位置土体温度升高迅速,而远离冻结孔的土体升温缓慢,这样缩小了冻结壁内的温度梯度。研究结果表明,利用液氮快速冻结的特点,进行盐水帷幕冻结下的补强冻结,可以有效封堵地下流水,解决盐水冻结不能形成封闭冻结帷幕的难题。     

坚硬岩石巷道中深孔掏槽爆破试验研究

针对普遍存在的硬岩中爆破效果差的问题,在双阳煤矿坚硬岩石巷道进行中深孔爆破试验,得到各种不同掏槽形式爆破的试验效果,通过比较得出复式桶式掏槽完全适合于中深孔爆破,炮眼利用率高。最后总结出巷道掘进爆破的一些很有价值的成果,给出避免炸药发生钝化效应的最小炮孔间距,理论计算掏槽眼的装药长度,并根据双阳煤矿的实际施工情况,给出具体改进建议以及提高爆破效果技术措施,在原有装备水平的前提下,通过调整生产组织,大幅度提高掘进工效,降低掘进成本,取得相当可观经济效益。试验成果可供其他类似工程提供参考。     

坚硬岩石巷道中深孔掏槽爆破试验研究

 针对普遍存在的硬岩中爆破效果差的问题，在双阳煤矿坚硬岩石巷道进行中深孔爆破试验，得到各种不同掏槽形式爆破的试验效果，通过比较得出复式桶式掏槽完全适合于中深孔爆破，炮眼利用率高。最后总结出巷道掘进爆破的一些很有价值的成果，给出避免炸药发生钝化效应的最小炮孔间距，理论计算掏槽眼的装药长度，并根据双阳煤矿的实际施工情况，给出具体改进建议以及提高爆破效果技术措施，在原有装备水平的前提下，通过调整生产组织，大幅度提高掘进工效，降低掘进成本，取得相当可观经济效益。试验成果可供其他类似工程提供参考。     

深孔爆破一次成井技术与应用实例分析

 深孔爆破一次成井是解决天井掘进困难、加快天井施工和降低掘进成本的有效方法。介绍多孔球状药包爆破一次成井和直孔掏槽爆破一次成井2种模式,说明选择一次成井模式应考虑的因素,分析深孔爆破一次成井的技术难题,并提出相应的解决措施。研究认为,岩性、孔偏大小、成井断面大小和成井高度是影响模式选择的主要因素。通过圆形布孔、不等高分层、设置中间分层、分层同响、多分层上下依序起爆和分层间合理延时爆破等技术措施解决多孔球状药包一次爆破成井的夹制性难题;通过4空孔桶形掏槽,计算确定空孔参数和分段高度,试验确定槽孔装药结构和分段间炮孔堵塞长度等技术措施解决直孔掏槽方式与相关参数确定难题。最后,以某露天矿为工程背景,介绍了23m和32 m天井一次爆破成井的工程实例。     

液氮冻结在隧道工作井二次封堵水中的应用

介绍了为封堵工作井异常涌水涌砂缝隙,以某隧道新工作井液氮二次冻结封堵水工程为背景,基于液氮气化时剧烈吸热的原理,提出采用液氮土层冻结技术快速冻结封堵涌水的解决思路。初期盐水冻结壁有缺陷情况下运用原有冻结管和新增冻结管液氮封水冻结,以及冻结帷幕的形成和冻结孔布置参数的设计、施工流程与冻结效果。     

地铁隧道联络通道冻结帷幕形成分析

结合上海地铁某旁通道冻结工程,根据人工冻土温度场的基本理论和工程实测数据,提出了工程实用的冻结帷幕形成分析方法,包括冻土帷幕的厚度、平均温度、界面宽度、卸压孔压力变化规律和探孔检查情况,通过实测的卸压孔压力上涨规律,判断冻土帷幕交圈时间,最后,通过探孔检查和工程开挖验证了理论分析的可靠性。本文为确定旁通道冻结工程适宜的开挖时机提供有效的分析方法,对类似冻结工程具有指导意义。     

地层冻结法在地铁旁通道施工中的研究与应用

针对天津地层的主要特点,介绍了地层冻结加固的施工技术在旁通道施工中的应用,阐述了冻土墙的计算选型及冻结孔施工、冻结加固、开挖构筑的施工流程,为类似地区或其他市政工程应用地层冻结工法加固土体施工积累了经验。     

煤矿立井冻结壁温度场演化规律数值模拟分析

为了研究煤矿立井冻结壁温度场发展规律,采用COMSOL Multiphysics 多物理场耦合程序,建立了立井冻结壁有限元分析模型,该模型考虑了冻结过程中相变潜热因素影响,模型与工程实际更为吻合。为验证模型的准确性,以某矿风井为研究对象,进行了170 d的冻结过程模拟,并与实测数据进行了对比分析,模拟结果与实测吻合度较好。依据模拟结果,可得出:①冻结过程中,测温孔温度呈负指数型下降,最终趋于恒定值;②冻结壁厚度初期增长幅度较大,而进入156 d增长趋势趋缓,最终趋于稳定,厚度达到8.2 m;③主面温度曲线以冻结管位置为中心呈V型发展,界面温度曲线则近似呈弧形发展。本模拟方法为冻结壁温度场研究提供了一种新的分析手段,相应研究成果对冻结法凿井准确把握井壁温度场演化具有较好参考价值。