井筒变形机理分析及高强高性能混凝土井壁材料研究PDF电子书下载

第1章 概要 1

1.1 项目来源 1

1.2 研究概况 1

1.3 主要研究内容 1

1.3.1 立井井筒破裂机理分析 2

1.3.2 高强高性能混凝土井壁材料实验研究与应用 2

1.3.3 经济效益分析 5

1.4 主要研究单位 5

第2章 绪论 6

2.1 各大矿区井壁破裂的基本情况 6

2.1.1 矿山立井井壁破裂特征 9

2.1.2 矿区表土疏水沉降特征 14

2.2 立井井壁破裂机理的研究现状 15

2.2.1 多种推理性假说并存 15

2.2.2 理论解析分析 16

2.2.3 模拟实验研究现状 18

2.2.4 计算机数值模拟研究 19

2.2.5 模糊反演分析 20

2.2.6 现场实测 20

2.3 高强高性能混凝土井壁材料的研究与应用现状 21

2.3.1 高强高性能混凝土井壁材料的研究与应用 21

2.3.2 高强高性能混凝土材料的研究与应用 22

2.4 研究内容、拟解决的关键问题 24

2.4.1 研究内容 24

2.4.2 拟解决的关键问题 24

2.5 研究方法、技术路线和主要工作 25

2.5.1 研究方法 25

2.5.2 技术路线 25

2.5.3 主要工作 26

第3章 立井井壁破裂机理与预测理论 27

3.1 立井井壁破裂特征与矿区表土疏水沉降特征 27

3.1.1 矿山立井井壁破裂特征 27

3.1.2 矿区表土疏水沉降特征 30

3.1.3 矿区各含水层之间的水力关系 33

3.1.4 本节小结 44

3.2 井筒周侧表土沉降模拟实验分析 44

3.2.1 表土沉降模拟实验 44

3.2.2 井筒周侧表土沉降机理分析 53

3.2.3 本节小结 55

3.3 立井次生地压形成机理及其与地下水流失之间对应关系研究 55

3.3.1 立井井筒次生地压的产生及井筒周侧表土的变形特征 56

3.3.2 次生地压分布规律分析 58

3.3.3 塑性段井筒次生地压及相应部位竖向附加力分布规律 58

3.3.4 上弹性段井筒次生地压及相应部位竖向附加力分布规律 62

3.3.5 下弹性段井筒次生地压及相应部位竖向附加力分布规律 64

3.3.6 弹塑性段交界面、上下弹性段交界面位置的确定 70

3.3.7 本节小结 77

3.4 立井井筒破裂应力分析及其与地下水位之间对应关系研究 77

3.4.1 表土沉降对井筒受力的影响 77

3.4.2 温度变化对井筒受力的影响 78

3.4.3 地压应力 86

3.4.4 重力应力 88

3.4.5 立井井壁应力分布规律 88

3.4.6 运算举例 94

3.4.7 本节小结 96

3.5 立井井壁破裂机理与预测理论 99

3.5.1 立井井壁破裂机理分析 99

3.5.2 立井井壁的重复破裂机制 101

3.5.3 立井井壁破裂的预测理论 106

3.5.4 本节小结 110

3.6 矿山立井井壁防破裂措施的研究 110

3.6.1 消除或减小表土与井筒之间的相对位移 111

3.6.2 增强井筒自身的承载能力 113

3.6.3 防止或减小温度应力 113

3.6.4 改善井壁危险点处的应力状态 114

3.6.5 本节小结 116

第4章 高强高性能混凝土井壁材料的实验研究与应用 117

4.1 高强高性能混凝土井壁材料的实验研究与应用概况 117

4.1.1 问题的提出 117

4.1.2 国内外研究现状 120

4.1.3 主要研究内容 122

4.1.4 本节小结 124

4.2 高强高性能混凝土原材料选择及配合比实验研究 124

4.2.1 实验原材料选择原则 124

4.2.2 高强高性能混凝土配合比设计 125

4.2.3 实验依据 127

4.2.4 实验研究方案 128

4.2.5 本节小结 129

4.3 混凝土干缩性能和绝热温升特性实验研究 130

4.3.1 干缩性能实验研究 130

4.3.2 绝热温升特性实验研究 135

4.3.3 本节小结 138

4.4 高强高性能混凝土耐久性能实验研究 139

4.4.1 抗渗性能实验研究 139

4.4.2 抗氯离子渗透性能实验研究 142

4.4.3 抗冻性能实验研究 148

4.4.4 本节小结 159

4.5 高强高性能混凝土微观机理分析 159

4.5.1 XRD分析 159

4.5.2 SEM分析 161

4.5.3 DSC和TG分析 164

4.5.4 MIP分析 168

4.5.5 本节小结 172

4.6 高强高性能混凝土实验室模型实验研究 172

4.6.1 模型实验系统 172

4.6.2 冻土模型箱内模拟冻结壁形成过程 174

4.6.3 实验过程 174

4.6.4 模型实验结果 175

4.6.5 本节小结 181

4.7 高强高性能混凝土外层井壁现场实验段实验研究 181

4.7.1 实验概况 181

4.7.2 实验结果 182

4.7.3 本节小结 185

4.8 深厚表土层冻结井壁高强高性能混凝土施工应用研究 185

4.8.1 工程简介 185

4.8.2 立井井筒施工机械配套方案 187

4.8.3 深厚表土层冻结井壁高强高性能混凝土施工工艺研究 189

4.8.4 高强高性能混凝土施工质量控制措施应用研究 194

4.8.5 高强高性能混凝土现场应用效果 195

4.8.6 本节小结 198

第5章 技术经济效果分析 199

5.1 直接经济效益 199

5.2 间接经济效益 200

5.3 社会效益 200

第6章 结论与展望 201

6.1 矿山立井井筒破裂机理研究 201

6.2 高强高性能混凝土井壁材料的实验研究与应用 202

参考文献 205