均质地层中锚喷支护理论与设计

当前,锚喷支护已在世界各国矿山、建筑、铁道和水工等部门广泛应用。然而,锚喷支护至今尚无系统完整的设计理论,也缺乏行之有效的计算方法。本文目的是探讨锚喷支护设计理论,并提出实用计算方法。文中提出了锚喷支护对围岩灼加固作用和支承作用,并在此基础上提出了一套均质地层中锚喷支护的计算和设计方法。     

统一强度理论的发展及其在土木水利等工程中的应用和经济意义

统一强度理论是在中国本土原创产生和发展起来的关于材料强度和结构强度的系统新理论。它从连续统力学最基本的单元体力学模型开始，到数学建模方法，理论公式的表述，以及一系列新的理论公式都不同于以往的各种理论。它将以往各种适合于某一类材料的单一强度理论推进为可以适合于多种材料的统一强度理论。经过40多年的发展，它不仅自己形成了系统的理论，而且将很多著名的理论包容其中，形成了范围更宽广、功能更强大的理论体系。由于它具有一个统一的力学模型，清晰的物理意义，简单的线性数学表述式，能反映材料的基本特性，即sD效应(不同的抗拉强度和抗压强度)、静水应力效应、正应力效应、中间主应力效应和中间主剪应力效应，以及结构强度分析的破坏准则效应，并且与现有的实验数据相吻合，能容易地适合许多新情况；此外，统一强度理论既容易用来取得解析解，也容易用于计算机程序取得数值解。统一强度理论已被推广应用于很多领域。在连续介质和工程应用的框架下对统一强度理论的发展及其在土木工程中的应用和经济意义进行较为系统的小结。     

真三轴软岩非线性力学试验系统研制

根据深部软岩非线性力学行为研究的需要,针对目前的试验系统不能进行三向拉压、拉剪复合应力试验及加卸载过程模拟的不足,研制了一套能进行三轴拉压、拉剪等多种组合试验和对不同加卸载过程进行模拟的试验系统。介绍这一试验系统的主要结构、技术标准、功能和为取得满意的试验效果所研制和采用的减摩、传力和应力集中消除等技术,所述的试验系统为深入研究深部工程岩体的力学行为提供新手段。     

预应力锚索的长度与预应力值对其加固效果的影响

根据模型试验结果，重点分析了块状岩体中锚索长度及预应力值大小对其加固效果的影响，并给出了影响范围及特征，为进一步分析预锚加固作用机理和探讨预锚加固设计方法提供了基础性依据。     

重庆菜袁路隧道模拟设计

本文论述应用平面变形条件下的模型试验结果,分析研究重庆菜袁隧道的初步设计,确定喷射混凝土和岩石锚杆的尺寸和二次衬砌的厚度,以及选择适合的施工方法。     

地下洞库围岩外加固抗炸弹爆炸性能研究

为进一步提高已建地下洞库的抗爆炸性能,提出对洞库围岩采用交叉锚固进行加固的方法,并通过相似模型试验对加固前、后的洞库模型进行爆炸对比试验;在采用数值模型计算验证后,利用数值模拟的方法分析锚索参数以及围岩强度对洞库抗炸弹爆炸性能的影响。研究结果表明:在相同的爆炸荷载作用下,加固围岩洞室衬砌结构的压力峰值、加速度峰值、拱顶位移峰值及整体破坏程度均小于未加固围岩洞室,加固围岩的爆腔体积、塑性区半径均较小,岩体内裂缝较少,爆点附近岩体耗散的爆炸能量较多;加固锚索面积越大、倾角越大、间距越小、长度越大、加固围岩材料强度越高时,洞室衬砌拱顶的位移响应峰值越小,且锚索角度的影响最大,围岩强度和锚索间距的影响其次,锚索面积和锚索长度的影响较小。研究结果可为地下防护工程设计和坑道围岩加固提供参考。     

在轴向压力作用下洞室破坏特征模型试验研究

通过模型试验对洞室在较大轴向压力作用下的破坏特征进行了研究.试验结果表明,洞室在较大轴向压力作用下产生的破坏是:对于直墙拱顶洞室,洞周围岩发生环形断裂；对于圆形洞室,在洞壁附近产生两组共轭的滑移线型破坏；在离洞壁较远处(滑移线型破坏区外围)也发生环形断裂；这种破坏特征与最大压力垂直于洞室轴线情况下的破坏特征具有显著的不...     

围岩外加固抗爆炸成坑试验研究

为进一步提升洞库围岩的抗爆炸性能,采用相似模型试验方法对采用交叉锚索进行加固的均质、层状和块状围岩进行2组爆炸成坑试验,并对比分析加固前后围岩模型的宏观破坏形态、隆起形态、裂缝形态及爆坑尺寸。研究结果表明:(1)交叉锚索对岩体提供了较大的抗拉、抗剪能力,从而对岩体抗爆炸成坑具有较强的加固作用;(2)岩体特征对成坑试件破坏程度有较大影响;(3)从有加固的试件表面隆起高度上看,均质和层状岩体试件的都较小,块状岩体试件的较大;(4)岩体特征不同,试件表面的裂缝形态不同;(5)有加固试件的爆坑平面尺寸均质岩体试件的最小,块状的较大,层状的最大。研究结果可为地下防护工程设计和坑道围岩加固提供参考。     

软岩洞室中支护方法研究

本文应用模型试验方法研究了预应力锚索加固的软岩洞室在开挖过程中围岩位移变化规律，并辅之以相应的有限元计算分析，探讨了在软岩洞室中预就力锚索的锚固效果及机理。     

预应力锚索抗爆洞室加固效果试验研究

研究爆炸波作用下预应力锚索抗爆洞室加固效果,对认识预应力锚索加固机理和完善洞室加固设计计算方法有着重要的意义。本文通过模型试验和数值分析,研究了在集中装药爆炸波的作用下,直墙圆拱式洞室围岩介质内爆炸波形宏观变化特征和峰值应力衰减规律,以及自由式锚索抗爆洞室周边围岩的受力变形状态和动力反应特征,结果表明抗爆洞室围岩抵抗变形能力得到一定提高。采用有限差分法分析得出的计算结果与试验数据吻合性较好,进一步证实了模型参数和建模的正确性。