斜井表土段冻结井壁解冻过程中受力规律研究

王勇¹，杨维好^1,2

1. 中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室2. 中国矿业大学力学与建筑工程学院

摘 要：为了进一步认识深厚表土中斜井冻结井壁的受力特征,建立了地层冻结—井筒掘砌—冻结壁解冻全过程模拟的平面有限元模型,通过温度场与应力场的顺序耦合,得到了解冻过程中井壁的受力规律。结果表明:解冻前、后井壁的受力模式不变,一般情况下,井壁仰拱内缘中心为受拉控制点,内缘边墙与仰拱交点为受压控制点;解冻过程中,控制点应力逐渐增大,完全解冻后井壁受力最为不利,可按此时的受力状态进行斜井井壁的初步设计;通过调整井壁厚度与仰拱半径可有效改善井壁的受力情况;在永久使用阶段,井壁的受力模式及控制点位置不会随埋深增加而变化,而水平侧压力系数λ对二者均可做出改变;此外,井壁各点应力与埋深、λ均呈线性关系。

关键词：斜井;冻结井壁;表土;受力规律;冻结壁解冻;