混凝土水化热对深井冻结壁冻融规律影响的实测研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com煤炭工程2011年第lO期混凝土水化热对深井冻结壁冻融规律影响的实测研究余波江，汪仁和，李栋伟(安徽理工大学土木建筑学院，安徽淮南232001)摘要：文章根据冻结井筒大体积混凝土水化热现场实测结果，得出混凝土水化热对冻结壁的影响规律：井壁混凝土水化热影响冻结壁融化0．2～0．4m，约为外壁厚度的0．43～0．5倍，重新冻结后产生回冻冻胀力0．45～0．80MPa。并结合对实测数据的分析和ADINA有限元程序的数值模拟，得出了冻结壁融化深度与时间的关系曲线，对指导深井冻结壁设计与d_．v-具有重要的指导意义关键词：混凝土水化热

2、；深井冻结壁；冻融温度场；冻融规律中图分类号：TD265．3文献标识码：B文章编号：1671—0959(2011)10-0080-04SiteMeasuringStudyonHydratedThermalofConcreteAffectedtofrostdrawlawofFreezingShaftWallinDeepMineShaftYUBo—jiang，WANGRen—he，LIDong—wei(SchoolofCivilEngineeringandArchitecture，AnhuiUniversityofScienceandTechnology，Huai

3、nan232001，China)Abstract：Accordingtothesitemeasuredresultsofthelargevolumeconcretehydrationthermalintheminefreezingshaft，theinfluencelawoftheconcretehydrationthermaltotheminefreezingshaftwasobtained．Thehydrationthermalofthemineshaftconcretecouldaffectthefreezingwallthawingwith0．2～0．

4、4m．whichwouldbe0．43—0．5timesofthethicknessofthemineshaftouterwal1．Therefreezingswellingforceoccurredfromtherefreezingwouldbe0．45～0．80MPa．WiththeanalysisonthesitemeasureddataandthenumericalsimulationoftheADINAfiniteelementprogram．therelationshipcurvebetweenthethawingdepthandtimeofthe

5、freezingwallwasobtainedandwouldhavegreatguidancetothedesignandconstructionofthedeepminefreezingshaftwal1．Keywords：hydratedthermalofconcrete；freezingshaftwallindeepmineshaft；freezingandthawingtemperaturefield；Freezingandthawinglaw冻结法是在深厚不稳定含水地层矿区的一种特殊凿井影响规律及程度，对煤矿冻结法设计和施1二起指导作用。厅法．．随

6、着岩土T程的发展，冻结法施T以其独特的优越l混凝土水化热测试性越来越受到重视。冻结壁的主要功能是封堵地下水和承1．1测试方案受临时荷载，以保证凿井施丁安全和顺利的进行。冻结壁的内侧需要浇注混凝土形成井壁。而浇注混凝土会产牛大淮南矿业集团谢桥矿箕斗井井筒净直径为7．6m，深度的水化热，水化热会促使一一部分冻结壁融化，这将严重为986．2m，其中表土段厚为331．9m，井筒穿越土层性质主削弱冻结壁的强度和稳定性；水化热散失后，融化的冻结要有粘土层和细砂层。冻结法采用“两圈管+辅助孑L’，差壁重新刚冻，将产牛一定的回冻冻胀力，将对新形成的井异冻结，设计冻结壁厚度为6

7、．1in，冻结深度为395m。肇构成威胁。此，冻结法施]二需要进行温度、应力的监为了对冻结壁温度及其冻结压力进行监测，设汁表土测，以便实时控制施工状况，保证凿井施工的顺利进行。段两个监测层位：第一水平是249．7～260．3m细砂层，选丈章针对谢桥矿冻结法施]：中温度场的监测，对监测数据255m作为第一监测水平；第二水平是287．95～311．3m粘进行分析，并结合数值模拟方法，得出水化热对冻结壁的土层，选296m作为第二监测水平在每个层位各埋设四组收稿日期：2010—12—24基金项目：高等学校博十学科点专项科研基金(200803610004)作者简介：余波

8、江(1986一)，男，安徽六安人，20