深厚表土层中人工冻结壁解冻时井壁融沉附加力试验研究-东篱科研大数据发现系统（DRDS）

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深厚表土层中人工冻结壁解冻时井壁融沉附加力试验研究

项目名称：深厚表土层中人工冻结壁解冻时井壁融沉附加力试验研究
项目类别：青年科学基金项目
批准号：40401013
申请代码：D010105
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2005-01-01-2007-12-31

项目负责人：王大雁
负责人职称：研究员
依托单位：中国科学院寒区旱区环境与工程研究所
批准年度：2004

中文摘要：

在室内通过模拟深井建设中应用人工冻结法凿井的实际过程，即对试验土体先加压固结，然后在有围压的情形下将其冻结融化，研究深部土体融化后其强度和变形的变化及其与围压、冻结温度的关系，建立受载已融土在特定条件下的本构模型；利用模型模拟试验，测定相同性质的土在一定条件下的应力-应变关系，测定融沉附加力的大小及相关因素对应力-应变的影响，并将两种试验结果进行比较，修正和检验已建立的本构模型，给出求解融沉附加力的方法，为井壁设计时准确确定井壁外载服务，同时也为地基基础设计时融沉附加力的计算提供科学依据。

中文主题词：深部冻土；高围压；融化；负摩阻力

英文摘要：

frozen soil in the deep alluvi

英文主题词： frozen soil in the deep alluvi

结论摘要：

以冻结壁和井壁受力问题为核心的冻土物理力学问题研究是土力学和矿井建设中人工冻结理论研究的焦点。本研究首先通过室内模拟深部人工冻土的形成过程，研究了深部人工冻土的应力-应变关系；提出了深部人工冻土弹性变形的取值范围；分析了影响冻土初始刚度大小的主要因素；并给出了以冻土的单轴压缩强度与未冻土的内摩擦角来确定深部人工冻土破坏强度的函数关系式；同时分析了受载土体冻结过程中，土体体积的变化，获得了受载土体冻结，体积收缩的结论。然后，对不同正温环境中，受载冻土的融化过程及融化后的强度特性进行研究，分析了受高压作用的冻土融化时，土体体积收缩的原因。并对经历多次冻融循环粘土物理力学性质变化的研究，进一步揭示了反复的冻融过程是导致土体从不稳定态向动态稳定态发展的外因。最后，利用小模型试验在室内模拟研究了冻土融化过程中，给出了井壁产生的负摩阻力沿深度的分布规律。本项目发表论文19篇,其中SCI和EI收录论文11篇,核心期刊6篇,会议2篇。

成果综合统计