高壓水荷載下井壁混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)研究.pdf

1、隨著淺部煤炭資源漸趨枯竭，為確保煤炭工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，需進(jìn)行深部煤炭開(kāi)發(fā)。目前，有的井筒深度已達(dá)到1000米，而在黃淮地區(qū)新井建設(shè)時(shí)井筒將要穿過(guò)深厚沖積層。隨著井筒穿過(guò)沖積層厚度的增加，井壁承受的水壓力也越來(lái)越大，由此而帶來(lái)井壁在高壓水荷載作用下的安全使用問(wèn)題。因此，對(duì)井壁混凝土在高壓水作用下的力學(xué)性能研究很有必要。
　　 通過(guò)對(duì)深厚表土層凍結(jié)井壁實(shí)際受力狀態(tài)的分析，指出在凍結(jié)壁解凍后，高壓水荷載將直接作用在井壁上，因此，在井壁

2、結(jié)構(gòu)分析中應(yīng)考慮高壓水荷載直接作用下混凝土的力學(xué)特性。
　　 在試驗(yàn)研究方面，利用安徽理工大學(xué)地下工程結(jié)構(gòu)研究所的液壓加載裝置進(jìn)行，混凝土試件采用100mmx100mmx100mm的立方體試件，試驗(yàn)中考慮了不同的加載方式（有水和無(wú)水作用）和不同的水荷載大小對(duì)試件強(qiáng)度的影響。試驗(yàn)的水荷載作用方式分為試件密封和試件不密封兩種。水荷載大小分別為0、3MPa和5MPa。為了分析混凝土的強(qiáng)度等級(jí)對(duì)混凝土抗壓強(qiáng)度的影響，分別采用C50、C6

3、0、C70的混凝土標(biāo)準(zhǔn)試件在0、3MPa、5MPa圍壓下，對(duì)混凝土的抗壓強(qiáng)度進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，在密封條件下（高壓水荷載間接作用下），混凝土的抗壓強(qiáng)度隨著圍壓（高壓水荷載）的增大而顯著增大，在3MPa、5MPa條件下最大可分別增加16.2％和25.5％，并且隨著混凝土強(qiáng)度等級(jí)的提高，增強(qiáng)效果有減弱趨勢(shì)；在不密封條件下（高壓水荷載直接作用下），混凝土抗壓強(qiáng)度增加效果減弱，較密封條件下的強(qiáng)度值下降。
　　 在理論方面，分析了在水