岩体力学参数对隧洞围岩稳定影响分析

从影响隧洞围岩稳定因素出发应用数值计算方法探讨岩体力学参数弹性模量和泊松比变化对围岩稳定的影响程度及规律为工程支护设计、围岩稳定分析提供参考。研究结果表明:弹性模量变化对围岩变形有较大影响对围岩应力几乎没有影响而泊松比变化对围岩应力和变形均有较大影响。应谨慎地选取岩体力学参数。     

EH4高频大地电磁测深法在公路隧道勘查中的应用

九石公路地处四川甘孜藏族自治州九龙县境内,地质构造情况复杂,工程勘察设计中需要对岩体完整性及断裂破碎带进行分析评价。根据EH4高频大地电磁法对隧道进行勘察的反演结果,将电阻率反演异常分为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ等三类异常,其中Ⅴ类异常电阻率小于100Ω·m的区域划分为物探,对应为极破碎岩体(V级围岩);Ⅳ类异常电阻率值在100～300Ω·m,对应为破碎岩体(Ⅳ级围岩);Ⅲ类异常以电阻率大于300Ω·m为划分依据,对应为较破碎岩体(Ⅲ级围岩)。综合地表路线踏勘与地质剖面、钻孔资料,对所测大地电磁测深剖面紧张综合解释推断,初步查明九石公路长海子隧道轴线附近岩性、断层破碎带、富水地段等位置;根据《工程地质手册》中对围岩完整性分级要求,对隧道轴线经过岩体进行围岩等级划分,为下一步工程施工提供基础地质资料。经钻探等资料验证,EH4高频大地电磁法达到预期效果。     

基于不同围岩等级的引水隧洞矿山法开挖初期支护技术

通过对铁岗–石岩水库水质保障工程引水隧洞围岩等级进行分析，介绍了在不同围岩条件下采取矿山法开挖支护技术。对于微风化花岗岩，平均单轴抗压强度较高的Ⅲ～Ⅱ类围岩，采用“砂浆锚杆+钢筋网+混凝土”支护形式；对于自稳性较好的弱风化Ⅳ类围岩，采用“砂浆锚杆+钢拱架+钢筋网+混凝土”支护形式；对于全风化花岗岩、土状强风化花岗岩和块状强风化花岗岩等Ⅴ类围岩，采用“超前小导管+砂浆锚杆+钢拱架+钢筋网+混凝土”支护形式。经现场实施测定，各种支护措施均对隧洞开挖起到良好的保护作用，为隧洞贯通提供了安全保障，可为类似工程提供良好的借鉴。     

巴基斯坦N-J水电站引水隧洞TBM段支护参数的优化设计

针对巴基斯坦N-J水电站深埋引水隧洞施工阶段存在的软岩变形问题,采用室内流变试验、现场监测与流变参数反演相结合的方式,对N-J水电站引水隧洞TBM施工段(N-J-TBM)隧道支护参数进行研究,并通过数值仿真、承载力校核等方式,对N-J-TBM各类围岩不同埋深段现有支护体系进行优化,提出增加Q5类围岩以及断层挤压段隧洞的喷射混凝土厚度,保证N-J-TBM隧道施工的安全与稳定,为工程的施工决策提供可靠的技术依据。     

巴昆水电站发电洞开挖松动区岩体弹性模量测试与研究

为评价马来西亚巴昆水电站发电洞开挖质量,确定支护方案,进行稳定性分析,利用钻孔声波法对洞室开挖松动区进行测试。提供围岩松动圈厚度和岩体动、静弹性模量值等参数,讨论利用岩体动、静弹性模量对比关系求取静弹性模量值的可行性,分析围岩松动圈分布规律,发现岩体松动区受爆破影响结果比较严重,岩体力学性状明显弱化,主要受岩性控制。     

小型水工隧洞围岩变形预防及处理措施

正1隧洞工程概况大石岩隧洞山体地形坡度10°～30°,山包呈浑圆状。冲沟发育,地形较破碎。隧洞穿越地层有三迭系法郎组(T2f)及个旧组上段(T2g2)。沿线无大的地质构造发育,受区域断层影响,局部地段岩层产状变化较大。沿线地下水类型以基岩裂隙水及岩溶水为主。隧洞为直线型隧洞,隧洞进出口围岩大致呈对称分布,大石岩隧洞先后穿越的围岩性质有灰岩、炭质泥岩、砂岩     

跨断层隧道围岩渐进性破坏模型试验及数值模拟

 断层及其破碎带是隧道开挖过程中常见的不良地质现象,也是围岩不稳定且容易出现事故的地段。以山区隧道施工中常见的IV级围岩为参照对象,利用地质力学模型试验和数值模拟研究跨断层隧道施工过程中围岩的渐进性破坏过程及其受力变形特性。研究结果表明：(1) 位于拱顶之上的断层下盘岩体在隧道开挖后呈悬挑状态,且在靠近断层部位易出现拉裂缝;(2) 隧道开挖使得上覆荷载向隧洞左、右两侧转移,从而导致拱腰以下的岩体往往率先剪切破坏,尤以断层下盘一侧岩体为甚;(3) 隧道开挖将引起围岩应力重分布,若调整后的围岩应力超出岩体自身强度极限时,洞周岩体就会塌落成拱,且位于塌落范围内的岩体切向应力呈“跌落式”下降,此特征可用于判断岩体塌落范围;(4) 隧道开挖后,由于断层的阻隔作用,岩体应力在跨越断层上、下盘时呈不连续、非线性分布的特征。     

陡立薄层岩体隧洞围岩失稳机理及支护研究

以玉瓦水电站引水隧洞围岩的变形失稳为研究对象,系统总结分析了陡立薄层岩体中顺向开挖隧洞围岩的失稳模式,将围岩的失稳模式划分为滑移-脱落、滑移-弯曲、张开-剥落、拉断-弯折及鼓胀-弯折等五种类型,并逐一分析了其失稳机理。结合围岩工程地质特征和目前隧洞锚杆支护设计施工的实际情况,在现有锚杆支护体系的基础上提出了"系统锚杆+横向连接筋"的新型锚杆支护系统。该锚杆支护系统能够有效约束陡倾薄层岩体中顺向开挖隧洞围岩的变形,防止围岩的顺层失稳破坏,并能够大大提高系统锚杆对围岩的整体支护强度,保证隧洞的施工及运行安全,具有较高的实用和推广价值。     

裂隙岩体渗流应力耦合机制研究

隧洞开挖前,岩体中的地下水与围岩应力处于一种相对平衡状态,由于隧洞的开挖,一方面使地下水排泄有了新的通道,加速了水循环,破坏了原有的补给一运移一排泄系统的平衡;另一方面,造成围岩应力重分布,部分结构面由于增压而闭合,部分岩体卸荷松弛或产生剪切滑移,人为破坏了原有的地下水渗流条件,使得隧洞自身成为地下水向外排泄的地下廊道...     

引水隧洞塌拱影响因素及其防治措施研究

为了弄清隧洞塌拱的原因和寻找合理有效处理塌拱的工程措施,以曾达电站引水隧洞1、2号支洞施工中发生的不同程度的塌拱行为为实例,分析了地下水、岩体结构、施工因素等对塌拱的影响;进一步研究了处理和防治塌拱的施工措施和原理。研究结果表明:地下水的影响是塌拱发生的重要原因之一,岩体结构及施工因素特别是支护的时机对保护围岩的稳定性非常重要;现场采用超前小管棚预注浆与锚喷支护综合技术处理隧洞塌拱取得了良好效果。     

Effizienzsteigerung von Textilbeton durch Einsatz textiler Bewehrungen nach dem erweiterten Nähwirkverfahren

Textilbeton ist ein neuer, effektiver und sehr innovativer Baustoff zur Verstärkung von Tragwerken. Im Rahmen der laufenden Forschung stehen die weitere Verbesserung des Verstärkungsverfahrens und die stetige Weiterentwicklung der Faser‐Matrix Kombination im Mittelpunkt der Untersuchungen. Aufgrund der hohen Garnzugfestigkeiten sind bei Verwendung textiler Bewehrungen aus Carbon sehr effektive Verstärkungen herstellbar. Bei ungünstiger Konfiguration der textilen Bewehrungen können jedoch verbund‐ und festigkeitsschädigende Rissbildungen innerhalb zugbeanspruchter Textilbetonbauteile auftreten. Diese Rissbildungseffekte werden in Abhängigkeit von der Belastung maßgeblich durch die wirkenden Verbundkräfte und die verarbeitungsbedingte Garnwelligkeit beeinflusst. Dabei ist die Gefahr eines Verbundversagens durch Delamination besonders in den Bereichen der Lasteinleitung in die textile Bewehrung, wie z. B. Endverankerungen und Übergreifungsstößen, kritisch. Dies führt zu einer Reduzierung der nutzbaren Zugtragfähigkeit der textilen Bewehrung im Gesamtbauteil. Um die Effizienz der textilen Bewehrung zu erhöhen, wurde daher ein verbessertes Textilherstellungsverfahren auf Basis der Nähwirktechnik entwickelt. Dadurch wird die ungünstig wirkende Garnwelligkeit deutlich reduziert. Der vorliegende Aufsatz beschreibt vergleichende Untersuchungen der Verbund‐ und Festigkeitseigenschaften zugbeanspruchter Textilbetonbauteile. Die Ergebnisse zeigen, dass mit der Entwicklung des erweiterten Nähwirkprozesses ein maßgeblicher Schritt im Hinblick auf eine weitere Verbesserung der Eigenschaften des Textilbetons erreicht werden konnte. Efficiency Increase of Textile Reinforced Concrete by Use of Textile Reinforcements from the Extended Warp Knitting Process The composite material textile reinforced concrete (TRC) is a new, effective and very innovative method for the strengthening of load bearing structures. Apart from further improvements to the strengthening methods, a continual further development of the fibre‐matrix combination is at the centre of ongoing research. Due to the high tensile strengths of textile reinforcements made of carbon, it enables very effective strengthening of concrete constructions. However, if the textile fabrics are unfavourably configured, bond and strength damaging crack formations within TRC members can occur. Depending on the load, these crack formation effects are substantially influenced by the bond and the size of yarn undulation, which depends on the processing of the fabric. The danger of bond failure by delamination, which particularly occurs in areas of concentrated load introduction into the textile reinforcement, such as final anchorages and overlaps, is especially critical. It results in a reduction of the usable tensile load bearing capacity in the entire member. For this reason, an improved textile manufacturing method based on warp knitting technology was developed. By means of this method, yarn undulation can be reduced considerably. The article on hand describes comparative examinations of the bond and strength properties of tensile loaded TRC elements. The results show that the development of the extended warp knitting process was a substantial step toward a further improvement of the properties of TRC.     

Feuchtesensoren in der Bauwerksüberwachung

Die Bestimmung des Wassergehalts und insbesondere der orts‐ und zeitabhängigen Feuchteverteilung in Baustoffen hat in der Forschung, Baustoffentwicklung, Bauwerksdiagnose und Bauwerksüberwachung einen besonderen Stellenwert. Bei der Untersuchung von Schadensursachen muss an Bauwerken in der Regel die Baustofffeuchte mit bewertet werden, da sowohl wesentliche Baustoffeigenschaften als auch die Dauerhaftigkeit von Bauwerken in entscheidendem Maße von deren Wassergehalt abhängig sind. In jüngster Zeit werden Feuchtesensoren eingesetzt, um die Funktionsfähigkeit und Dauerhaftigkeit von Instandsetzungs‐ bzw. Schutzmaßnahmen zu kontrollieren. Dies soll es dem Bauherrn ermöglichen, rechtzeitig Maßnahmen einleiten zu können, bevor Schäden infolge von Wasser‐ bzw. Chloridzutritt auftreten können. Condition Assessment with Moisture Sensors The determination of the water content in construction materials and in particular with regard to its depth and time dependent distribution is of high interest in the area of research, material development and condition assessment of structures. The assessment of the reason of damages mostly require to regard the moisture content of structures, because the moisture content basically affects material properties and the durability of structures. Recently moisture sensors have been used to control the functionality and durability of repair and protection measures. This enables the owner to carry out accurately timed measures to prevent damages due to the ingress of water and chlorides.