钢管冻土组合结构力学性能研究

发布时间：2024-04-01 02:57

　　管棚冻结法是将管棚支护与人工冻结结合起来的一种特殊的施工技术。管棚法利用钢管作为纵向支撑、钢格栅拱架作为横向环形支撑,构成了纵、横向整体刚度较大,能阻止和限制周围岩土体变形,并能提前承受早期岩土体压力的结构;人工冻结法是利用人工制冷技术,使地层中的水冻结,把天然岩土变成冻土,增加其强度和稳定性,隔绝地下水与地下工程的联系。在一些工程地质条件比较差,施工控制要求高的地区,采用常规的管棚法会带来水土流失控制难,造成地面沉降大的问题,而采用冻结法又会有控制冻结过程中的冻胀和融沉难度大的问题,在此背景下提出了管棚+冻结的施工方法,本文通过物理试验和数值模拟两种方法对钢管冻土组合结构力学特性进行研究。首先,课题进行了钢管冻土接触面剪切强度的物理试验,利用自主改进的剪切装置对剪切强度与温度、法向应力、含水量、钢管外径的关系进行了研究,得到了相关规律。试验结果表明,剪切强度与法向应力的关系符合摩尔-库伦准则,剪切强度随着温度的降低、含水量的提高及法向应力的增大而增大,而几乎不受钢管外径的影响。通过正交试验分析得到四个因素对钢管冻土接触面抗剪强度的影响大小为:温度>含水量>法向应力>...

【文章页数】：93 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1直剪仪示意图

图1-1直剪仪示意图Figure1-1Directshearinginstrumentschematic图1-2单剪仪示意图Figure1-2Schematicdiagramofasingleshearinstrument剪仪和单剪仪相比，可以保....

图1-2单剪仪示意图

图1-2单剪仪示意图Figure1-2Schematicdiagramofasingleshearinstrument剪仪和单剪仪相比，可以保证接触面的应力应变分布均匀，应积不变（如图1-3所示）。但是扭剪仪的缺点也是相当突出，，较难制得均匀土样，而且接触....

图1-4论文研究技术路线图

12图1-4论文研究技术路线图Figure1-4Paperresearchtechnologyroadmap

图2-1自制剪切盒Figure2-1Self-designedcuttingbox

自行设计剪切盒。剪切盒内部为半圆柱形空腔，两端设有可拆卸挡板，如图2-1。直剪仪使用常规的EDJ-1型应变控制式直剪仪，如图2-2所示。图2-1自制剪切盒Figure2-1Self-designedcuttingbox图2-2EDJ-1型直剪仪Figur....

本文编号：3944892