饱和含盐冻结钙质粘土单轴压缩试验研究

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1、第21卷第6期安徽建筑工业学院学报(自然科学版)Vo1．21No．62013年12月JournalofAnhuiInstituteofArchitecture＆IndustryDec．2013饱和含盐冻结钙质粘土单轴压缩试验研究钟晶晶，程桦，曹广勇，怀亚(安徽建筑大学土木工程学院，安徽合肥230022)摘要：以淮南杨村矿副井井筒冻结施工为工程背景，以副井井筒穿越的含盐度钙质粘土为代表，进行常温(+27℃)和(-20℃)不同含盐度钙质粘土条件下的单轴抗压强度试验。通过对饱和含盐冻结钙质粘土单轴抗压强度试验，得

2、到了试验条件下土体在相同温度下单轴抗压强度与结冰温度随含盐量变化的强度特性。为低温条件下含盐钙质粘土力学特性和煤矿冻结壁设计施工提供设计基础。关键词：深埋人工冻土；钙质粘土；力学特性；试验研究中图分类号：TU445文献标识码：A文章编号：1006—4540(2013)06—046—05UniaxialcompressivestrengthofsaturatedfreezingsalinecalcareousclayZHONGJing-jing，CHENGHua，CAOGuang—yong，HUAIYa(De

3、partmentofCivilEngineering，AnhuiUniversityofArchitecture，Hefei，Anhui230022)Abstract：ThisarticletakingthefrozenauxiliaryshaftprojectofYangCuncoalmineinHuainanastheprojectbackground，Representedbydifferentsalinityofcalcareousclayfromthewellcaseoftheaux—iliary

4、shaft，aretestedundertheuniaxialcompressionandatroomtemperature(+27℃)andfreezingtemperature(一20℃)．Basedontheuniaxialcompressivestrengthtestofsaturatedfreezingcalcare—OUSclaywithsalinity，strengthcharacteristicsisobtainedunderuniaxialcompressivestrengthundert

5、heconditionofthesoilatthesametemperatureandfreezingtemperaturechangewithsaltness．Thisprovidesomedesignbasicforstudingcalcareousclaywithsalinitymechanicsundercoldenvironmentandtheconstructionanddesignforfreezingshaftsofcoalmines．Keywords：embeddedartificia1f

6、rozensoil；calcareousclay；mechanicalproperties；experimentalstudy地铁和建筑基础等领域得到广泛应用[1]。引口目前国内深土冻土力学试验研究得出了冻土人工冻结技术是指对深部天然土体在原始地强度与温度的关系、蠕变特征、强度与时间的关压作用下以人工制冷方法将低温冷媒送入具有一系、简单应力条件下冻土应力一应变一时间的本定含水率和地下水流速的软弱地层中，使地层中的构关系，初步奠定了冻土力学框架_2]。水与周围土颗粒发生冻结，从而形成强度高、弹模近年来，随着人

7、工冻结法凿井深度的增加，冻大和抗渗眭好的冻结壁，然后在冻结壁的保护下进结管断管事故时有发生，为了了解冻结管的力学行内部开挖和永久支护结构施工的一种特殊地层特性，对杨村煤矿副井冻结管及其接头在低温条加固方法。人工土冻结法由于基本不受支护范围件下的力学特性开展实验研究。目前国内对深土和支护深度的限制，能有效防止涌水以及城市挖冻土的研究基本以砂土和粉土为研究对象，而本掘、钻凿施工中相邻土体的变形而成为地下工程的工程杨村矿是含盐钙质粘土，其理论方面的研究主要技术手段之一，从而在许多国家的煤矿、隧道、还有不少空白，为

8、此我们开展了这方面的研究。收稿日期：2013—10—15作者简介：钟晶晶(1986一)，女，硕士研究生，主要研究方向为地下结构工程。第6期钟晶晶，等：饱和含盐冻结钙质粘土单轴压缩试验研究47国投新集能源股份有限公司杨村煤矿位于淮南煤田的西部，淮南复向斜中的次级褶曲陈桥背斜的南翼西段，总体为一不完整向斜构造，南翼被F1断层切断。杨村煤矿设计有主、副、风三个井筒，其中副井井筒设计净直径为7．5m，穿过表土层厚536．