地下厂房围岩稳定和支护试验分析

本文介绍水电站地下厂房洞室在开挖过程中进行喷锚支护后的围岩应力、变位和破坏形态的变化规律,同时对不同锚固方式的锚杆应力做了初步的探讨。     

半升洞油库1#～4#地下洞室围岩支护的破损分析及处理

半升洞油库由12个直径24m的大距度地下洞室群组成，围岩采用喷锚支护结构，1995年以来，其中1^#-4^#洞相继发现有喷层开裂和剥落现象，经现场查勘和分析，造成这些现象主要是由于喷层太薄等施工质量造成，围岩整体尚未失稳，为确定安全，建议按原设计要求，继续采用喷锚支护补强加固，目前正在实施之中。     

不同应力水平下地下厂房洞室群围岩大变形微震b值特征

地下厂房洞室群围岩大变形已成为中国西南地区水电工程的严重灾害,围岩大变形孕育过程中将产生一系列的岩石破裂,运用微震监测技术可监测到这些破裂信息.在地应力水平不同的两个典型地下厂房洞室群构建精度微震监测系统,分析了围岩大变形微震b值及其时间变化特征.结果表明,高地应力地下厂房洞室群围岩大变形过程微震b值小于1.0,而低地...     

江垭地下厂房支护设计与观测变形分析

运用新奥法理论，对江垭地下水电站主厂房洞室在施工过程中的围岩稳定性进行了计算，并结合原始的变形观测值作了进一步分析验证。介绍了对不稳定块体的工程处理措施，指出在工程实践中严格遵守新奥法施工原则和加强变形观测对于维护高边墙围岩稳定的重要性。     

糯扎渡水电站地下厂房洞室支洞支护探讨

地下洞室开挖运用了多种支护型式,使施工正常进行,而其中管棚和钢支撑又是支护型式中比较少用的方法。实践证明:两种都是比较稳妥的方法,分析两种施工工艺,可供类似形式的工程参考。     

锚网喷支护在深部大硐室的应用及施工管理

介绍了梁北矿深部处于高应力区的21采区中部第二变电所及排水泵房采用锚网喷支护代替砼碹支护的成功实践。实践证明，大断面硐室采用锚网喷支护在技术上是可行的。它与砼碹支护相比，具有施工工艺简单、速度快和安全可靠性强等优点，并取得了较好的技术经济效果，为推广锚网喷支护技术奠定了基础。     

系统锚杆对地下厂房围岩变形与稳定性的作用与影响

讨论了系统锚杆的作用机理，结合天龙湖地下厂房围岩的各向异性特征，运用有限元计算方法模拟其施工开挖过程，研究有无系统锚杆支护两种工况地下下厂房主要洞室分期开挖过程中的围岩变位与稳定性，计算结果表明系统锚杆对于改善开挖过程中围岩的变形与稳定性具有明显的效果。     

岩溶区地下厂房洞室群围岩渗流效应分析

岩溶渗流效应包括渗流场的力学效应和岩体软化效应。针对富水岩溶区地下工程的特殊赋存环境,提出了岩溶地下厂房3维渗流场力学效应耦合计算方法和基于强度折减原理的渗流软化效应分析方法。计算分析了不同工况、围岩不同软化程度下洞周变形破坏规律。提出地下洞群整体软化安全系数的确定方法,定量评价不同工况下地下厂房洞群围岩整体相对稳定状态,分析岩溶渗流软化效应对围岩稳定的影响。工程实例表明:考虑渗流场力学效应时,开挖完毕围岩变形都明显增大,变化规律与监测相符;对比无渗流场、考虑施工期渗流场和考虑运行期渗流场各工况的整体软化安全系数变化规律发现,渗流场软化效应显著;运行期正常蓄水后,地下水位的提高引致厂区渗流场调整,对围岩整体稳定存在明显影响。整体软化安全系数能够有效地反映渗流软化效应对岩溶地下厂房围岩稳定的影响,为岩溶区地下厂房工程优化设计、施工监测及安全运行评价提供有益参考。     

高地应力条件下大型地下洞室群施工期围岩稳定特征研究

地应力水平高、岩体强度低是锦屏一级水电站地下厂房的主要特征,地下厂房施工期的围岩稳定问题十分突出。结合工程地质力学方法和三维有限元手段,对锦屏一级地下厂房施工过程进行了数值模拟,研究了地下厂房施工期围岩的应力变形规律、稳定性特征及围岩稳定主要影响因素。计算结果表明：围岩的应力变形、稳定状态受到断层、洞室布置及开挖支护程序的影响明显。围岩的应力随着开挖的不断进行而增大,最大应力出现的部位也在不断变化。随着开挖的进行,围岩的变形不断在增大,尤其是边墙的变形。在洞室交叉及断层出露部位,围岩的变形较大,塑性区基本贯通,应加强支护。     

陈四楼煤矿煤巷锚杆支护研究

结合陈四楼煤矿 2 4 0 1工作面机巷的具体地质条件 ,对煤巷锚杆支护机理进行了研究 .指出在顶板岩石强度较低的情况下 ,采用高强锚杆支护系统 ,并选择合理的锚固方式 ,可以有效地控制围岩变形 ,保持围岩稳定 .主要介绍了回采巷道锚杆支护的设计思路 ,采用数值模拟方法确定锚杆支护参数并在实施过程中对围岩变形进行监测 .工程实践表明 :应用锚杆支护与棚式支护相比 ,能有效改善围岩的稳定性 ,取得了良好的支护效果 .     

导流隧洞钢拱架与喷锚支护体系有限元分析

钢拱架支撑是地下洞室开挖中的重要支护型式之一,与喷锚支护措施相结合能够有效地控制围岩变形和减小围岩失稳机率.结合某水电站工程实际,针对不支护、喷锚支护、钢拱架与喷锚联合支护等不同情况,采用三维有限元法对导流洞开挖过程中围岩的位移、塑性区,喷层、锚杆及钢拱架的应力分布情况进行了计算分析.结果表明:与普通的喷锚支护相比,采用钢拱架与喷层、锚杆组成联合支护体系能够对围岩变形提供直接抗力,围岩位移和塑性区范围大大减小,各支护材料的应力也有较大程度的降低,为导流洞围岩破碎洞段施工期的稳定提供了有力的保证.     

煤矿巷道断面形状及锚杆支护围岩变形的数值分析

为了研究巷道不同断面形状和锚杆支护对巷道围岩稳定性的影响,采用ANSYS有限元计算方法进行数值模拟,通过对计算结果分析,得出半圆拱形巷道为最佳断面且煤矿巷道锚杆支护能够有效地控制围岩的变形;煤矿巷道锚杆支护对竖向位移的控制作用较大的区域集中在巷道围岩1.8 m范围以内及巷道的两个底角部;对于横向位移的控制作用较大的区域集中在巷道围岩顶板、两帮中部1.6 m范围以内及巷道的两个底角部.     

哈尔滨地铁粉质黏土力学性质与超前支护方式

依托哈尔滨地铁项目,进行不同含水率情况下的粉质黏土的力学性质和超前支护方式选择研究。通过对哈尔滨地铁土样进行室内性质试验,包括含水率试验、土三轴试验等,确定哈尔滨地铁土样为粉质黏土及得到了不同含水率试样的力学性质,并通过液性指数对哈尔滨地铁隧道围岩进行亚级级别划分;介绍哈尔滨地铁现场监测的情况,包括现场位移与应力监测,并将监测数据与数值模拟结果进行对比,确定了数值模拟的正确性;进行不同地层参数与不同超前支护情况下的数值模拟,通过对比不同情况下的位移、应力、应力路径以及塑性区大小,得到不同等级围岩情况下的隧道超前支护方式的选择。本研究对于哈尔滨地铁隧道超前支护方式的选择具有一定的指导意义。     

Influence of underground water seepage flow on surrounding rock deformation of multi-arch tunnel

Based on a typical multi-arch tunnel in a freeway, the fast Lagrangian analysis of continua in 3 dimensions（FLAC^3D） was used to calculate the surrounding rock deformation of the tunnel under which the effect of underground water seepage flow was taken into account or not. The distribution of displacement field around the multi-arch tunnel, which is influenced by the seepage field, was gained. The result indicates that the settlement values of the vault derived from coupling analysis are bigger when considering the seepage flow effect than that not considering. Through the contrast of arch subsidence quantities calculated by two kinds of computation situations, and the comparison between the calculated and measured value of tunnel vault settlement, it is found that the calculated value（5.7-6.0 mm） derived from considering the seepage effect is more close to the measured value（5.8-6.8 mm）. Therefore, it is quite necessary to consider the seepage flow effect of the underground water in aquiferous stratum for multi-arch tunnel design.     

深井软岩表面变形随围岩性质变化分析

依据理论分析得出的圆形巷道围岩表面变形计算公式,分析了原岩性质对围岩表面变形影响。分析结果表明：随原岩应力增加,不同岩性围岩表面变形增长速率不同,深井软弱围岩表面变形显著;通过注浆法改变围岩性质,提高围岩粘结力和内摩擦角是减少围岩表面变形,保持围岩稳定较为有效的手段。     

巷道围岩稳定性表征变量的一种快速实现方法

针对某些表征围岩稳定性的新变量存在数据量大、处理过程繁琐等问题,以某矿为工程背景,提出了一种基于VB编程的围岩新表征变量的快速批量实现方法,在此基础上,对围岩屈服范围、扰动程度和围岩扰动应力场中主应力的偏转规律进行了分析。结果表明:二次处理程序大大提高了围岩新表征变量的处理速度,降低了手动分批计算的错误率,且点安全系数表征的围岩屈服范围与常规塑性区范围基本吻合,并反映出巷道底板的扰动程度大于顶板及两帮,扰动应力场中,巷道两帮的最大主应力为竖直应力,顶底板的最大主应力为平行于巷道径向的水平应力。     

A numerical modelling approach to assess the behaviour of underground cavern subjected to blast loads

The paper gives an insight into the behaviour of large underground caverns which are subjected to blast loads. Caverns are generally constructed in hard rock formation which compels us to use blasting methods for the excavation works. Comparative study was done between models with intact rock mass and discontinuities to assess the stability of cavern as a result of blast loads. Numerical modelling was performed with 3 dimensional distinct element code(3 DEC) to analyse the performance of cavern walls in terms of displacement and to compute peak particle velocities(PPV) both around the cavern periphery and at surface of models. Results showed that the velocity wave with higher frequency exhibited large displacements around the periphery of cavern. Computation of PPV showed that model with horizontal joint sets showed lower PPV in comparison to model with intact rock mass. PPV values were also analysed on the surface for model consisting vertical joints spaced at 4 m intervals. Comparative study of PPV on surface vertically above the blast location between models with horizontal joints spaced at 4 m and vertical joints at 4 m intervals were conducted. Results depicted higher magnitudes of PPV for model with vertical joints in comparison to model with horizontal joints.     

二道垭隧道开挖与支护的数值模拟分析

大量工程实践表明，岩体工程开挖后的应力调整和变形并不是瞬时完成，本文采用大型有限元工程模拟分析软件ABAQUS，模拟二道垭隧道的开挖与支护过程，研究隧道开挖后考虑不同的应力释放比例后再支护时，围岩的变形及锚杆的受力情况．计算结果表明：对于松软岩层来说，考虑应力释放后再支护的计算结果更好地反映工程围岩的变形和破坏特性．