浅议岩石锚杆基础的设计

岩石锚杆基础能充分利用岩石地基的坚固性以及钢材抗拉强度高的特点,达到结构安全的技术要求,且具有减少开挖量、节省混凝土、减轻劳动量,工程造价低的优越性。文章结合若干工程实例,介绍了几种岩石锚杆基础形式,提出了在应用岩石锚杆基础中应注意的问题。     

锚杆支护对层状岩石力学性质的影响研究

层状岩体在地下隧洞开挖过程中比较常见,在爆破及渗流作用下容易引发开裂、变形甚至塌方,对工程施工及长期稳定极为不利。锚杆支护是隧洞施工中最为常见的支护系统,但其支护作用一直处于探讨之中,文章对无锚杆、螺纹锚杆以及碳钢钢管三种支护情况下层状岩石力学行为的影响进行了研究,以期能为隧洞开挖支护设计提供依据。     

挪威大型岩石洞室支护

格乔维克城奥林匹克山大厅岩体覆盖层厚度25～50m，跨度61m。迄今为止，这是对公众开放的跨度最大的地下洞室。本文结合挪威隧洞掘进和地下工程技术的发展情况，回顾了决定修建该破记录的洞室的背景情况，说明特大矿洞的开挖经验至关重要。本文还论述了挪威隧洞和地下洞室支护方法，阐述了大型洞室的开挖和支护情况，如水电工程地下洞室、储油地下洞室以及地下体育馆。本文详细描述了格乔维克城奥林匹克山大厅支护系统，论述了岩石锚杆以及喷混凝土的测量情况，结果清楚表明洞室总体稳定性主要是有利的水平应力所致。大多数6m和12m长的灌浆岩石锚杆仅在锚杆的一小段内承受了很小的荷载。     

宜兴抽水蓄能电站地下厂房顶拱及岩壁吊车梁开挖施工技术

地下厂房由主厂房、副厂房、安装间组成，并呈“一”字型布置；地下厂房最大开挖宽度22m，最大开挖高度为52．4m，整个厂房与引水洞，母线洞，尾水支管洞相联。形成了一个大跨度、高边墙、交岔洞口多的地下洞室群，岩壁吊车梁位于地下厂房第二层中，是一种新型吊车梁结构设计方式，其设计思想是用长锚杆将钢筋砼大梁锚固于岩石结构上。荷载通过锚杆和梁与岩石接触面摩擦力传到岩体上，本文对不良地质条件下厂房顶拱开挖、岩壁吊车梁的开挖方法、钻孔精度的控制、爆破设计方案进行了探索和实践，结果表明所采取的施工方案科学、有效．满足设计要求。     

岩石锚杆界面滑移破坏的DEM数值模拟

锚固体与岩体之间界面滑移破坏是锚固系统失效的主要形式之一,开展岩石锚杆界面力学特性和破坏机制研究具有重要意义。基于岩石微观胶结接触模型,采用颗粒离散元(DEM)模拟了岩石锚杆的拉拔试验。首先分析了荷载-位移关系、轴力分布和界面剪应力分布规律,然后通过胶结破坏点的数目和组构研究了锚固段界面的微观破坏机制。主要结论有:模拟的荷载-位移曲线与室内试验结果基本一致;拉拔峰值荷载随锚固长度的增加而增大,界面平均粘结强度随着锚固长度的增加而减小;拉拔荷载值达到峰值后,锚固段界面产生渐进破坏;锚固段破坏在宏观上表现为界面滑移,在微观上主要表现为界面处的胶结拉伸破坏和沿轴力方向的微裂纹扩展。研究成果对开展岩石粘结锚杆的界面力学特性和破坏机制研究以及正确指导工程实践具有重要意义。     

清江水布垭枢纽地下厂房岩石力学研究

水布垭地下厂房岩石力学问题主要表现为复杂的岩体结构及软岩对洞室围岩的控制作用。针对水布垭地下厂房岩石力学问题开展了系统的岩石力学研究,包括地应力分布特征、岩石力学特性、工程岩体分级、岩体稳定与支护数值模拟、洞室围岩变形破坏特征、超载安全度以及洞室围岩开挖与支护措施等。结果表明：水布垭地下厂房洞室开挖在技术上是可行的;所采用的软岩处理、洞室围岩喷锚支护以及尾水管槽间留隔墩并加锚桩的综合处理措施是合理的,作用效果明显。并综述了主要相关内容的研究成果。     

顶拱成拱机理和岩石锚杆支护对洞顶稳定性的作用

为了稳定岩石洞室顶拱，采用张拉岩石锚杆应小心谨慎，因为它们对拱稳定性可能有负面影响。因此，只有对岩石锚杆加固特点和岩石顶拱结构机制有了清楚的了解，才能作出正确的岩石锚杆设计。为此，本文分析了岩石洞室顶拱并评价了不同类型岩石锚杆的作用。为了分析完全灌浆岩石锚杆和张拉锚索对洞室顶拱和边墙的加固作用以及对顶拱形成的影响，对小浪底厂房洞室岩石锚杆支护进行了数值模拟，而且应用了成拱作用理论。     

水利水电工程岩石基础锚固设计

岩石地基基础的主要处理措施是采用锚杆锚固,以提高强度及稳定性。本文提供的计算方法供设计者参考使用。     

蒲石河蓄能电站地下厂房开挖卸荷变形及锚杆应力特性分析

蒲石河抽水蓄能电站地下厂房采用喷钢纤维混凝土、系统锚杆及锚索等组合而成的柔性支护体系,厂房高边墙因开挖卸荷作用,产生变形。通过大量原型观测数据,结合岩体内部变形及岩体应力作用理论。分析了地下洞室高边墙围岩变形及加固锚杆应力的特性。     

小浪底工程进水口岩石高边坡加固设计

小浪底工程所有泄洪、引水、灌溉建筑物均集中布置在左岸风雨沟内，其进水口位于风雨沟左侧。进水口高边坡岩层属软硬相间，局部节理密集且在坡面上呈现的软弱破碎带。根据边坡开挖过程、变形机理和稳定分析成果对边坡采取了系统砂浆锚杆、预应力锚索、混凝土护面、钢纤维混凝土、打排水孔等综合加固处理措施。经原型观测成果分析，特别是经１９９６年和７月末至８月初的较大降雨过程，各项测值正常，无不利进水口边坡岩体的异常征兆     

岩石地基基础锚杆的计算

岩石地基基础的主要处理措施是采用锚杆锚固，以提高强度及稳定性。文章提供一计算方法供设计者参考使用。     

岩石力学参数概率统计的几个问题

岩体是一种变异性很强的工程材料，这是由于岩体内部物质成分及结构的变化，引起岩石物理力学性质的非均质性和各向异性。反映这些特性的岩石力学参数是取自岩体内一部分样本而进行试验的值，它是随机变量，具有较大的不确定性。因此，必须进行概率统计分析。本文讨论了岩石力学参数变异性的主要来源，最优样本容量，概率统计方法，Ｒａｙｅｓ值的应用及岩石力学参数的取值过程。     

二滩水电站地下厂房系统岩石支护

二滩电站坝址地处一级大地构造单元分界之攀西裂谷带，电站位于雅砻江狭窄"V"字形峡谷中，残余构造应力和山体自重应力均较大。本文着重介绍了二滩水电站地下厂房系统洞室围岩的基本地质条件、围岩变形情况和岩石支护特征，归纳了影响岩石支护的因素，总结了经验，指出高应力地区的洞室在开挖阶段应加大柔性支护力度，以适应围岩变形。     

特大型地下厂房岩壁梁锚杆和混凝土施工技术及质量控制

岩壁梁是一种新型结构，为通过一定深度的锚杆将钢筋混凝土梁固定在地下厂房两侧的岩壁上，而吊车荷载则通过锚杆和钢筋混凝土与岩石接触面的摩擦力传到岩体上，形成岩壁梁和岩体共同受力的结构。岩壁梁是地下厂房施工和运行的核心建筑物，岩壁梁锚杆和混凝土的施工质量是直接关系到岩壁梁成败的关键，所以施工技术和施工质量均要求极高，是地下厂房系统施工的重点和难点。本文介绍了瀑布沟水电站地下厂房岩壁梁锚杆和混凝土施工的关键技术及质量控制经验，可供同类工程借鉴参考。     

水压胀壳式岩石锚杆在广州抽水蓄能电站的应用

建设中的广州抽水蓄能电站装机120kW,由广东省水电勘测设计院设计,能源部水电第十四工程局施工。电站的引水系统上斜井长406.2m,下斜井长347.5m,倾角50°,开挖洞经9.7m。先用阿玛立克爬罐反井开挖成2m×2m的出碴导井,然后再用斜井平台由上向下扩挖。整个上、下斜井施工难度大,是制约广州抽水蓄能电站发电工期的关键工程。1991年9月采用了先进的水压胀壳锚杆代替砂浆锚杆作为岩石加固系统,大大加快了斜井的开挖进度,使上、下斜井的扩挖工程分别于1991年12月18日和11月25日竣工。     

节理岩体大型地下洞室群开挖支护过程离散元分析

依托大岗山水电站工程的地下洞室群,运用离散元法模拟了不同地质结构组合切割条件下地下洞室开挖支护过程,研究锚杆支护对不同岩体结构变形、应力状态、损伤区影响的改善作用,探讨了节理岩体中锚杆加固机理。结果表明:锚杆加固作用是随着节理相对错动和应力调整逐步发展的;受限于锚杆与结构面这种相互作用机制,锚杆并不能有效改善围岩应力状态;锚杆加固作用主要体现在增强结构面抗剪强度和抗拉强度上,提高了关键块体的安全系数并阻止块体的塌落;通过与监测数据对比表明,离散元锚杆单元模型可反映出工程实践中锚杆对岩体的支护效果。     

构皮滩水电站岩石力学研究

针对构皮滩水电站地下厂房、边坡和坝基3大稳定问题,综述了20余年来所开展的岩石力学试验、地应力测试、工程岩体分级以及数值模拟分析等研究工作,对岩体质量评价、岩体力学特性及参数取值、软岩流变及成洞特性、岩体初始应力场、导流洞软岩段和进出口边坡稳定性以及地下厂房洞室群围岩稳定性等研究成果进行了综合分析.     

大型水电工程建设岩石力学工程实践

中国三峡工程以及金沙江下游4座梯级水电站工程规模巨大,地质条件复杂,在建设过程中遇到了诸多岩石力学难题。结合这5座大型水电工程建设的岩石力学工程实践经验,对高边坡与滑坡岩体工程问题、坝基坝肩岩体工程问题、地下洞室群岩体工程问题、高地应力与高地震烈度问题的处理措施进行了回顾,介绍了三峡船闸高边坡、溪洛渡高边坡以及乌东德高位自然边坡的稳定技术,三峡大坝和溪洛渡拱坝建基岩体抗滑稳定技术,三峡枢纽地下厂房和向家坝水电站地下厂房的围岩稳定技术以及巨型滑坡综合治理等关键技术。在此基础上提出了大型水电工程岩石力学研究工作的通用技术路线:重视勘探与工程地质力学模型分析,合理界定岩体的介质模型及等效连续参数,并以地应力作为初始分析条件,采用适宜的连续或非连续介质力学分析方法进行岩体稳定分析,从而确定岩体加固方案,实施监测并实现反馈设计。     

概率积分模型模拟隧洞开挖过程中岩石移动

隧洞开挖引起的上覆岩石的位移,传统的预计模型能很好地对变形的最大值进行预计,但没有对岩石下沉过程进行研究分析。通过将隧洞开挖过程中上覆岩层移动模拟为随机过程,采用随机介质理论建立概率积分模型对隧洞开挖过程中岩石位移进行模拟分析,显示出隧洞开挖过程中岩石位移分层影响传递规律,并结合江苏某抽水蓄能电站实际观测数据,通过建立传统模型对概率积分模型的参数进行预测,模拟的岩石下沉过程对解释隧洞开挖过程中岩石移动具有一定的参考价值。更多还原     

二滩工程不良岩石洞室施工的实践与研究

在洞室工程施工中经常遇到不良岩石地段，主业、监理、施工单位最关注的是安全、经济、进度问题。二滩工程大跨度、不良岩石洞室开挖采用了常用的分层、分序、台阶开挖，半（小）断面掘进施工方案效果良好；在钻孔、装药、爆破方面积累了不少经验；在围岩支护中采用锚杆、喷混凝土控制岩爆等措施是成功的。