【摘 要】
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冻结法是人类在建筑施工过程中为了增加岩土体的强度和稳定性采用的一种施工方法。冻结壁是冻结工程的核心,其强度和稳定性关系到工程的成败与经济效益。冻结壁设计主要是确
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冻结法是人类在建筑施工过程中为了增加岩土体的强度和稳定性采用的一种施工方法。冻结壁是冻结工程的核心,其强度和稳定性关系到工程的成败与经济效益。冻结壁设计主要是确定冻结壁的厚度、掘进段高与平均温度等。随着开采深度的增加,传统的冻结壁厚度计算方法已经不能准确的计算冻结壁的厚度。本文在此引入一种新的分析方法—可靠性分析法,在深厚基岩井筒冻结壁的厚度计算中对传统的计算结果进行分析和优化。本文分析了冻结壁的传统理论计算方法,得出以轴对称平面力学模型;轴对称空间力学模型;数理统计的经验法和根据测温孔资料推算法计算深厚基岩井筒得到的冻结壁厚度都存在一定的局限性,从而介绍了可靠性分析方法在冻结壁中的分析应用。分析了蒙特卡罗法的在岩土工程中的优点及其本论文选择的理由。在一定的假设条件下分析了冻结壁的变形特性,建立了径向变形最大位移方程。根据冻结壁的可靠性分析判断准则和变形位移方程,建立了冻结壁可靠性分析的功能函数和极限状态方程,并应用基于MATLAB软件的蒙特卡罗法对冻结壁的可靠性进行分析。以胡家河煤矿为背景分析不同深度的煤岩层的可靠性;并对同一岩石不同深度岩层和不同井筒中同一深度同一煤岩体构成的冻结壁进行可靠性分析。分析了冻结壁各参数的变异性对冻结壁稳定性的影响程度。本文将可靠性理论引入到冻结壁的研究中,建立了深厚基岩井筒冻结壁可靠性理论,并对冻结壁厚度进行了可靠性分析,通过胡家河冻结立井说明了该理论方法的可行性。冻结壁可靠性分析法为冻结壁的设计校核提供了理论依据和分析方法,具有一定的研究意义和实用价值。
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