| 致谢 | 第4-5页 |
| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 缩写和符号清单 | 第11-13页 |
| 术语与专业名词表 | 第13-14页 |
| 1 引言 | 第14-15页 |
| 2 绪论 | 第15-35页 |
| 2.1 研究背景和意义 | 第15-16页 |
| 2.2 国内外研究现状与发展 | 第16-33页 |
| 2.2.1 冻结法凿井技术发展概述 | 第16-18页 |
| 2.2.2 冻结井筒支护理论发展 | 第18-26页 |
| 2.2.2.1 井筒支护载荷计算理论发展 | 第19-20页 |
| 2.2.2.2 冻结壁厚度计算公式 | 第20-22页 |
| 2.2.2.3 国内冻结井壁结构发展历史 | 第22-24页 |
| 2.2.2.4 国外冻结井壁结构发展历史 | 第24页 |
| 2.2.2.5 冻结井壁设计理论 | 第24-26页 |
| 2.2.3 冻结法凿井在西部建井工程的应用 | 第26-29页 |
| 2.2.3.1 西部建井环境概述 | 第27页 |
| 2.2.3.2 西部冻结工程特点 | 第27-28页 |
| 2.2.3.3 冻结条件下岩石物理力学性能研究 | 第28-29页 |
| 2.2.4 大体积混凝土温度场及温度应力研究现状 | 第29-32页 |
| 2.2.5 目前研究存在的问题 | 第32-33页 |
| 2.3 研究内容与技术路线 | 第33-35页 |
| 3 高水压基岩段冻结立井短掘短砌外壁支护力学理论分析 | 第35-63页 |
| 3.1 冻结法凿井施工工艺 | 第35-36页 |
| 3.2 冻结壁力学模型分析 | 第36-40页 |
| 3.2.1 传统平面应变弹塑性力学模型 | 第36-39页 |
| 3.2.1.1 传统弹性平面应变模型 | 第37-38页 |
| 3.2.1.2 传统弹塑性平面应变模型 | 第38-39页 |
| 3.2.2 传统有限段高力学模型 | 第39-40页 |
| 3.3 基于冻结壁与围岩相互作用的弹塑性力学模型分析 | 第40-44页 |
| 3.3.1 基于冻结壁与围岩相互作用力学模型的建立 | 第40-41页 |
| 3.3.2 力学模型的解析 | 第41-43页 |
| 3.3.3 冻结壁塑性区半径的求解 | 第43-44页 |
| 3.4 基于施工过程的冻结壁有限段高力学分析 | 第44-58页 |
| 3.4.1 新冻结壁有限段高力学模型分析 | 第44-46页 |
| 3.4.2 有限元数值计算分析 | 第46-52页 |
| 3.4.2.1 应力分析 | 第47-50页 |
| 3.4.2.2 位移分析 | 第50-52页 |
| 3.4.3 冻结壁应力和位移的影响因子分析 | 第52-58页 |
| 3.5 临时支护设计及安全评价 | 第58-61页 |
| 3.5.1 外壁设计理论分析 | 第58页 |
| 3.5.2 冻结壁安全评价 | 第58-61页 |
| 3.6 本章小结 | 第61-63页 |
| 4 基于温度应力的高水压基岩段冻结立井内壁力学理论分析 | 第63-101页 |
| 4.1 冻结立井套壁施工过程环境温度分析 | 第63-79页 |
| 4.1.1 套壁过程的温度场发展计算模型 | 第63-68页 |
| 4.1.1.1 热传导微分方程 | 第64页 |
| 4.1.1.2 混凝土绝热温升 | 第64-66页 |
| 4.1.1.3 冻结壁冷源 | 第66页 |
| 4.1.1.4 边界条件设定 | 第66-68页 |
| 4.1.2 营盘壕煤矿副立井套壁实测温度分析 | 第68-76页 |
| 4.1.2.1 第一监测水平温度实测分析 | 第68-71页 |
| 4.1.2.2 第二监测水平温度实测分析 | 第71-73页 |
| 4.1.2.3 第三监测水平温度实测分析 | 第73-76页 |
| 4.1.3 温度场有限元反演分析 | 第76-79页 |
| 4.1.3.1 停冻之前温度场分析 | 第76-78页 |
| 4.1.3.2 停冻之后温度场 | 第78-79页 |
| 4.2 基于冻结立井套壁施工过程的井壁温度应力分析 | 第79-89页 |
| 4.2.1 井壁施工期间温度应力产生的机理分析 | 第80-81页 |
| 4.2.1.1 井壁温度变化规律 | 第80页 |
| 4.2.1.2 井壁约束条件分析 | 第80-81页 |
| 4.2.2 井壁施工期间温度应力分析 | 第81-84页 |
| 4.2.2.1 力学模型的建立 | 第81页 |
| 4.2.2.2 力学模型的求解 | 第81-84页 |
| 4.2.3 温度应力影响因素分析 | 第84-85页 |
| 4.2.4 算例分析 | 第85-89页 |
| 4.3 基于温度应力史的高水压围岩下井壁受力分析与厚度设计 | 第89-99页 |
| 4.3.1 井壁永久支护下的温度应力分析 | 第90-92页 |
| 4.3.2 基于有效应力原理的井壁应力场分析 | 第92-96页 |
| 4.3.3 温度场和应力场耦合分析及井壁设计 | 第96-99页 |
| 4.4 本章小结 | 第99-101页 |
| 5 工程实测与理论分析 | 第101-136页 |
| 5.1 营盘壕煤矿副立井井壁实测分析 | 第101-122页 |
| 5.1.1 井筒概况 | 第101-102页 |
| 5.1.2 监测方案 | 第102-104页 |
| 5.1.2.1 监测目的和内容 | 第102页 |
| 5.1.2.2 监测层位及测点布置 | 第102-103页 |
| 5.1.2.3 监测系统 | 第103-104页 |
| 5.1.3 监测数据分析 | 第104-122页 |
| 5.1.3.1 混凝土应变实测数据分析 | 第104-112页 |
| 5.1.3.2 钢筋应力实测数据分析 | 第112-120页 |
| 5.1.3.3 无应力计实测数据分析 | 第120-122页 |
| 5.2 营盘壕煤矿副立井壁座施工期间井壁数值计算分析 | 第122-134页 |
| 5.2.1 基本假设 | 第122-123页 |
| 5.2.2 数值计算结果分析 | 第123-132页 |
| 5.2.2.1 应力分布及变化规律 | 第124-128页 |
| 5.2.2.2 应变分布及变化规律 | 第128-132页 |
| 5.2.3 数值计算与实测对比分析 | 第132-133页 |
| 5.2.4 存在的问题 | 第133-134页 |
| 5.2.5 深冻结井筒井壁温度应力的应对措施分析 | 第134页 |
| 5.3 本章小结 | 第134-136页 |
| 6 结论与展望 | 第136-138页 |
| 6.1 主要结论 | 第136-137页 |
| 6.2 主要创新点 | 第137页 |
| 6.3 展望 | 第137-138页 |
| 参考文献 | 第138-146页 |
| 作者简历及在学研究成果 | 第146-149页 |
| 学位论文数据集 | 第149页 |
