摘要： 为解决我国西部地区深立井钻井井筒“一钻(扩)成井”的支护难题,提出采用新型超高强钢筋活性粉末混凝土(RPC)井壁结构。首先,基于量纲分析法推导超高强钢筋RPC井壁结构模拟试验相似准则;搭建井壁模型三轴加载与测试系统,并以C70高强钢筋混凝土钻井井壁为对照组,开展标准养护和蒸压养护制度下的相似模型试验,研究该新型井壁的力学特性与破坏特征。结果显示,超高强钢筋RPC井壁的混凝土环向应变较C70钢筋混凝土钻井井壁增加82.97％～119.02％,呈现典型延性压剪破坏特征,且在外荷载作用下RPC抗压强度提高系数达到1.226～1.339。然后,利用Bresler八面体应力理论建立超高强RPC强度准则及抗压强度提高系数计算公式,结合量纲理论与回归分析法构建新型井壁极限承载力计算公式。最后,结合因素定量分析发现,钢筋配筋率对新型井壁极限承载力提高贡献有限。同等条件下,采用新型超高强RPC140筑壁材料较C70高强混凝土,钻井井壁承载力提高69.3％、支护深度增加65.1％。研究结果对实现我国西部地区深立井钻井井筒快速施工具有重要工程应用价值。

关键词: 深立井井筒, 钻井法凿井, RPC, 超高强钻井井壁, 力学特性

中图分类号: 

• TD 262