江苏国际图书中心深基坑支护施工技术

江苏国际图书中心基坑开挖面积及支护深度都较大,通过深基坑支护结构方案设计与施工,从基坑开挖到地下室施工到±0. 00m结束,基坑支护结构安全可靠。详细介绍了基坑支护方案、施工技术以及沉降位移监测和安全技术措施。     

三维非线性有限元分析在地下管棚支护中的应用

结合某地下隧道管棚支护设计及施工方案，采用三维非线性有限元对该洞库的开挖与支护过程进行了模拟，得出的结论是：管棚支护对于控制地表沉降、侧墙水平位移和塑性变形作用明显；不同管径和管间距对位移最大值影响有限，但对管钢内应力有较大影响；不同开挖进尺、不同注浆加固厚度对围岩变形及支护结构的影响较大。该数值分析结果与以往现场实测结果相一致，可作为相关工程设计和现场施工的理论指导。     

建筑场地施工对相邻建筑物变形影响规律研究

通过对西安国贸中心大楼基坑开挖及施工过程中相邻建筑物的变形研究，探讨了沉降监测技术、监测数据分析与处理方法，得出了该工程施工对相邻建筑物影响规律，提出了建筑场地基坑开挖时采用支护结构及降低地上水位应缓慢进行的方案。     

冲击地压下煤巷锚杆支护机理数值模拟研究

应用FLAC程序，模拟冲击地压下煤巷开挖过程中锚杆支护的作用，分析了煤巷围岩在锚杆支护下的受力及变形情况，重点分析了巷道变形、破坏机制、锚杆的加固效果，为确定合理的锚杆加固方案提供依据。     

木棚支护条件下的旧巷道断面刷大工艺优化及锚固支护参数的确定

陕庄煤矿东回风大巷断面刷大工程为研究对象,采用FLAC3D数值模拟方法对原木棚支护条件下的巷道断面围岩应力分布、拆除木棚支护后的围岩应力重新分布、不同开挖步骤完成断面刷大后的围岩应力再分布特征、以及不同支护顺序进行比较研究.分析了刷大工程中顶板及两帮变形破坏特征,确立了先开挖顶板、后挖两帮的分步开挖方法及开挖过程中采取的分步支护措施等工艺优化方案.     

青岛流亭机场国际航站楼及楼前区地下停车场基坑支护技术

青岛流亭机场国际航站楼及楼前区地下停车场基坑支护工程采用高压旋喷止水帷幕、自然放坡、重力式土挡墙和钢筋混凝土排桩支护等综合支护手段，通过监测，基坑开挖后最大变形仅12．2mm，是基坑工程理论和实际相结合较成功的实例。介绍了该基坑支护工程的设计计算、施工工艺及监测方案。     

断层构造区域巷道掘进与围岩控制技术研究

为保障两渡煤业断层构造区域回采巷道掘巷阶段围岩稳定，通过数值模拟、矿压监测等方法，预测了矿井典型煤巷支护方案的围岩控制效果。研究表明：与断层距离20～30 m处巷道开挖时，围岩塑性破坏区基本呈对称分布，不受断层构造影响；与断层距离5～15 m处巷道开挖时，断层构造对巷道围岩稳定造成明显的不利影响，结合29(10)01运输巷道与F₃断层位置条件，提出针对性优化支护方案，实践阶段综合矿压监测表明，设计支护方案及参数合理有效。     

富水顶板厚顶煤大断面巷道围岩控制技术研究

针对某矿富水顶板大断面切眼巷道顶板失稳的问题,采用现场观测和探测及室内试验的方法揭示了顶板支护失效诱发失稳的机理。数值模拟研究了开挖方案对顶板塑性区和变形的影响、主动疏水对围岩孔隙水压力的影响。基于优化开挖位置、合理开挖方案、优化支护方式和适时顶板疏放水的顶板围岩控制原理,提出了三阶段支护与顶板疏水相结合的巷道围岩控制技术,有效保证了富水顶板大断面巷道的稳定。     

土钉和桩锚组合式支护体系受力和变形的数值模拟

针对深基坑的土钉和桩锚组合式支护体系,通过数值计算分析基坑开挖过程对支护体系结构的位移、应力及稳定安全系数等的影响,分析基坑开挖过程引起的地层变形规律。对2种基坑支护方案进行计算,其一为采用2道土钉加上1道锚杆的土钉与桩锚组合式结构,其二为采用4道土钉加上3道锚杆的土钉与桩锚组合式结构。根据计算结果,对不同支护方案下基坑的支护效果进行了对比研究,进而分析支护方案的可行性,最后将现场实际采用的支护方案与实测结果进行了比较。     

深圳盐田行政大楼厚填石层大型基坑支护设计

盐田国际行政办公大楼场地浅层由填石填海而成,填石层厚度约10 m,填石粒径20~80 cm。为了满足地下室结构和桩基础施工需要,一般基坑开挖深度≮8.7 m,局部达到14.4 m,基坑开挖支护难度极大。因此,选择合适的基坑支护方案就显得尤为重要。深圳盐田行政大楼基坑工程从众多支护方案中选择了"放坡开挖加封水帷幕方案",从设计计算上确保基坑及周边建筑物安全。后期实施效果证明了方案经济合理、安全可靠。     

地下厂房硐室开挖及大体积混凝土浇筑仿真分析

以某水电站为工程背景,采用Autocad与FLAC^3D-Extruder地质建模软件建立三维数值分析模型,之后借助专业分析软件FLAC^3D对地下厂房硐室开挖及大体积混凝土浇筑全过程进行三维数值模拟计算,主要研究地下厂房硐室开挖及混凝土浇筑全过程中硐室围岩的应力、应变、塑性区变化特征以及锚杆、喷层支护结构的受力特征。研究结果表明：采用分期开挖方式,在施工过程中不会出现异常情况,采用锚喷支护后,硐周的围岩稳定特性较好,锚杆和喷层受力状态较为合理,说明所采用的施工开挖方式和选择的锚喷支护参数是可行的。该研究成果具有一定的指导意义,可为工程管理、开挖支护及监测设计提供参考依据。     

爆破荷载下喷锚支护动载响应的数值分析

喷锚支护广泛应用于采矿巷道支护、交通隧道支护、地下硐室加固等工程中。利用显式动力分析软件LS-DYNA,对微差爆破作用下喷锚支护的动态力学性能进行分析,比较了4种不同爆破方案下混凝土支护的受力与振动特性以及锚杆轴力的变化特点。结果表明:采用25ms的延期时间,微差爆破能够有效减弱爆炸应力的破坏效应;当爆炸应力作用在拱顶时,锚杆安装角越低,所受轴向应力越小;巷道拱顶锚杆交替承受拉压应力,水平锚杆主要承受拉应力。将数值模拟结果与冬瓜山铜矿现场情况相结合,提出了巷道支护的修改方案。     

低地应力区地下洞室初始和二次应力离散元模拟

采用了二维离散元法，以西北某市水利地下洞室工程为例，对低地应力状态下洞室开挖前后，初始应力和围岩二次应力及其相应特征，进行了二维离散元数值模拟研究。该项研究工作，将有助于进一步研究低地应力条件下洞室围岩稳定性和围岩变形破坏机理，因此它具有重要的理论价值和实际意义。     

某大跨度地下厂房开挖过程变形监测研究

结合白山水电站抽水蓄能工程地下厂房施工实例,介绍了地下厂房开挖过程中的变形现场监测过程。监测地下厂房变形的仪器包括多点位移计和收敛计。随着同一施工层的继续向前开挖,引起地应力的进一步释放,导致地下厂房岩壁的向内移动,现场变形观测数据对于及时修改支护参数和开挖计划起到了关键的作用。     

浅埋连拱隧道施工动态响应特征研究

以实际工程为依托,针对浅埋连拱隧道暗挖施工稳定性问题,研究了隧道开挖过程中围岩、支护结构、中隔墙等结构的应力分布情况以及地表沉降等指标的动态响应特征。结果表明,中导洞开挖过程中,上台阶开挖对围岩应力影响较明显; 隧道施工完成后中隔墙上最大应力达7.03 MPa,侧洞拱腰及拱顶部位存在应力集中,大小为0.7~1.55 MPa; 侧洞靠近中导洞的上台阶初支结构拉应力达1.67 MPa,侧洞远离中导洞的上台阶初支结构压应力达4.48 MPa; 侧洞靠近中导洞侧台阶开挖时中隔墙应力增幅明显,掌子面远离监测面超20 m后施工对中隔墙无影响; 地表沉降最大部位位于隧道轴线处,沉降最大值为7.20 mm,沉降区域半径约25 m。     

隧道围岩稳定性的有限元分析

根据地下结构设计理论和岩石屈服的Drucker-Prager准则，考虑到了围岩的自身承载能力，采用有限元的分析方法对广西柳州一处公路隧道围岩的稳定性进行了分析。分析了开挖方式、开挖顺序对围岩稳定性的影响，对围岩的开挖过程进行模拟。确定不同开挖方式下隧道围岩的位移、应力状态，以及位移、应力状态随时间的变化规律，为隧道施工过程中开挖方案的制定、支护时间的选取提供依据。     

地下选厂硐室开挖过程围岩应力动态分布特征分析

针对张家湾地下选矿厂开挖引起的围岩应力变化及相关力学问题,采用FLAC^3D数值分析方法,研究了阶梯形硐室群随开挖工作面推进的围岩应力场变化特征和主应力旋转变化特征。结果表明,围岩应力场的扰动主要集中在开挖工作面前后各约0.5倍硐室宽度范围内;开挖面前方硐室顶部和底部的偏应力高度集中,开挖面后方边墙部位的偏应力在一定范围内递增;主应力旋转主要位于工作面前方,但不同的初始主应力分布会导致不同的应力分布规律。     

竖井开挖过程的FLAC3D数值模拟

针对山西某矿竖井开挖过程中的变形和破坏问题,以该矿竖井检查孔资料为地质背景,以地下300~400 m地层为研究对象,基于有限差分软件FLAC^3D对竖井开挖过程进行了三维数值分析,分别计算出未开挖前和每步开挖3 m后的应力和位移状态,进行井筒侧壁和底部变形规律的研究。数值计算结果表明：该竖井在开挖过程中底鼓的竖直位移最大值出现在开挖深度约为60 m处的低强度砂质泥岩,竖直位移最大值为12.99 mm;竖井开挖过程中侧壁变形在泥岩段明显大于砂岩段,侧壁变形的最大位移出现在开挖深度24 m的泥岩处,水平位移最大值为2.48 mm。在泥岩和砂岩接触部位易出现应力集中,建议在泥岩和砂岩分界处和泥岩段的井壁提高永久支护的强度。研究结果对该矿竖井的开挖具有较重要的参考价值。     

煤矿井下巷道矿压显现规律及控制研究

井下巷道开挖以后,围岩应力重新分布,并伴随围岩变形破坏,造成巷道损坏。运用理论分析、现场实测、实验模拟、数值计算等方法对巷道围岩因采掘等开挖工序引起的应力场段位移场的改变规律进行了系统的研究,取得了一定的结论,为有效进行回采巷道围岩控制奠定了理论基础。     

超深保护层开采巷道围岩控制技术研究

华丰煤矿1300 m超深保护层回采巷道稳定性控制是影响矿井安全高效生产的关键问题。基于现场地质力学综合测试、围岩非均匀性破坏机理研究,提出了超高强热处理预应力锚杆-锚注联合支护方案。研发了700 MPa级超高强热处理锚杆,其破断强度达850 MPa,冲击吸收功达100 J,并首次在1300 m埋深煤矿巷道进行了工业性试验。开展了巷道锚杆支护力、顶板四点离层与围岩钻孔应力等多参量变化在线监测,分析得出:超深巷道在爆破开挖扰动下,距离掘进工作面80 m后围岩整体变形基本稳定,但围岩深部应力仍然长期蠕变且呈现大幅值增降循环规律。试验结果表明,相比较于同巷顶板全锚索支护方式,锚杆?锚注联合支护下回采超前段巷道变形量整体降低了50%,掘进支护效率提高了20%。