基于安全系數(shù)的深厚表土層雙層鋼筋混凝土井壁破壞機理及安全評價.pdf

1、深厚表土層立井井壁處于復雜環(huán)境之中，周圍環(huán)境因素的不斷變化不可避免地影響到井壁力學狀態(tài)。溫度和地下水是影響立井井壁破裂的最主要因素，二者產(chǎn)生的井壁豎向附加力的是造成井壁破裂的主要原因。因此，研究溫度和地下水變化對立井井壁力學狀態(tài)的影響，分析在不同的溫度和地下水條件下立井井壁的力學狀態(tài)演化規(guī)律，對于深入認識井壁破裂的機理、防止井壁破裂、完善井壁結(jié)構(gòu)設計理論均有十分重要的意義。論文以監(jiān)測數(shù)據(jù)和ABAQUS數(shù)值模擬軟件為基礎，主要取得以下研究

2、成果:
　　(1)通過研究雙層鋼筋混凝土井壁在破壞荷載作用下，井壁內(nèi)外兩側(cè)混凝土的應變、應力、塑性區(qū)和井壁內(nèi)外兩側(cè)鋼筋網(wǎng)的應力、塑性區(qū)，得到雙層鋼筋混凝土井壁破壞機理:內(nèi)側(cè)混凝土、內(nèi)壓筋、外側(cè)混凝土、外壓筋、內(nèi)箍筋、外箍筋依次進入屈服，井壁完全破壞。
　　(2)以內(nèi)側(cè)鋼筋網(wǎng)豎向受壓筋屈服為雙層鋼筋混凝土井壁破壞標志，得到雙層鋼筋混凝土井壁瀕臨破壞時的安全系數(shù)為1.1，此時沿井壁均勻分布的豎向附加力為95KPa。
　　(

3、3)以濟寧三號煤礦主井的監(jiān)測數(shù)據(jù)為基礎，研究雙層鋼筋混凝土井壁的安全系數(shù)隨疏水附加力、溫度應力的變化規(guī)律，通過比較疏水附加力和溫度應力對安全系數(shù)的影響，得出疏水附加力在雙層鋼筋網(wǎng)井壁破壞中占主要因素，溫度應力是不可忽略因素。
　　(4)井壁內(nèi)側(cè)溫度為35℃（內(nèi)外溫差為20℃），疏水附加力為65KPa，各測點的模擬豎向附加應變與監(jiān)測豎向附加應變基本相符，此時井壁的安全系數(shù)為1.2，濟寧三號煤礦主井處于安全狀態(tài)。
　　(5)提高