深厚表土非均质冻结壁力学特性研究

课题以深部煤炭资源开采为背景，针对人工冻结法凿井工程需要穿越400-800m深厚表土层时，存在的安全事故频发和冻结壁设计理论研究严重滞后于工程实践的问题，基于深部土、冻土力学研究方法，并同时考虑冻结法凿井：有压冻结、开挖卸荷、支护约束等特殊施工力学行为特点和深部土、冻土特殊的赋存条件，紧紧围绕深厚表土层中厚冻结壁的径向非均质性和竖向分层对于冻结壁整体稳定性的影响这一关键科学问题展开研究，通过试样试验、物理模拟试验、理论分析、结合数值仿真和工程实测等综合研究手段，获取土层分界面的力学特征参数，建立描述土层分界面的本构模型；研究径向非均质效应下冻结壁应力和变形规律，揭示深部厚冻结壁整体特性与径向非均质性和竖向分层之间的关系，建立符合深部特殊条件下的冻结壁设计的时空模型，课题研究为深厚表土层中人工冻结法凿井技术的研究、开发和工程应用提供可靠的科学依据。

课题以深部煤炭资源开采为背景，针对人工冻结法凿井工程需要穿越400-800m深厚表土层时，存在的安全事故频发和冻结壁设计理论研究严重滞后于工程实践的问题，基于深部土、冻土力学研究方法，并同时考虑冻结法凿井：有压冻结、开挖卸荷、支护约束等特殊施工力学行为特点和深部土、冻土特殊的赋存条件，紧紧围绕深厚表土层中厚冻结壁的径向非均质性和竖向分层对于冻结壁整体稳定性的影响这一关键科学问题展开研究，通过试样试验、物理模拟试验、理论分析、结合数值仿真和工程实测等综合研究手段，获取土层分界面的力学特征参数，建立描述土层分界面的本构模型；研究径向非均质效应下冻结壁应力和变形规律，揭示深部厚冻结壁整体特性与径向非均质性和竖向分层之间的关系，建立符合深部特殊条件下的冻结壁设计的时空模型，课题研究为深厚表土层中人工冻结法凿井技术的研究、开发和工程应用提供可靠的科学依据。