围岩洞室的加固机理与应用

1　前言在岩体中开挖有一定断面型状和尺寸,并有较大延伸长度的洞室,使原处于应力平衡状态的岩体在洞室的周围发生卸荷回弹和应力重分布。有时洞室周围岩体应力状态的变化大或因岩体强度低,以致围岩不适应回弹应力和重分布应力的作用而丧失其稳定性。此时,如果不加固或加固不得当,都会引起破坏事故。破坏通常是从洞室周边,特别是那些最大压力或拉力集中的部位开始,之后逐渐向围岩内部发展,其结果常可在洞室周围形成松动带或松动圈。围岩的应力状态也将因松动圈内的应力被释放而重新调整,在围岩的表面形成应力降低区。2　工程实例某储备库位…     

围岩应力理论力学在马鹿塘水电站二期工程的应用

地下洞室围岩稳定与否,关键取决于洞室开挖后的应力重分布问题。如果开挖后存在致命性的应力重分布,则对工程的影响将是灾难性的,即使可以处理,但对以后工程运行也存在严重的隐患。因此,对岩体地应力的研究、评价洞室围岩的稳定性,对决定工程方案是否成立以及确定相应的开挖和支护处理措施具有指导意义。     

用收敛计监测地下工程原型断面的围岩位移

地下洞室施工过程中，由于原岩应力释放，引起围岩应力的重分布，即二次应力形成，鉴于围岩岩性与结构状态不同，周边初始应力条件各异，开挖程序，爆破影响，洞室形态的差别，其围岩位移变化也不尽相同，并直接关系到洞室稳定条件，本文介绍了施工中使用直观简捷的几种收计在监测围岩方面的应用及注意事项，并就如何确保监测质量及允许位移量等。作了论述。     

洞室围岩收敛变形灰色理论预测

洞室开挖后，洞周围岩的应力状态将会发生应力重分布。这是一个复杂的物理力学过程，其直观表现是洞室围岩发生位移。在以新奥法为代表的现代隧洞工程中，常常以收敛变形量测值作为判断围岩稳定状态和支护结构的经济合理性指标之一。一般地讲，围岩收敛变形是随时间而变化的。因此，收敛量测得到一个与时间顺序有关的数据列。我们曾根据围岩变形随时间变化的特点，利用岩石流变理论进行了研究。本文简略地介绍了采用灰色理论的原理和     

浅谈水利工程山岩压力与洞室围岩的稳定性

<正>在岩体内开挖洞室以后,岩体的原始平衡状态被破坏,发生应力重分布。随着应力的重分布,围岩不断变形并向着洞室逐渐位移。一些强度较低的岩石由于应力达到强度的极限值     

某水电站地下厂房开挖初期监测成果分析

地下厂房的洞室变形和应力监测基本能够较全面地反映围岩变形情况、支护锚杆及锚索的工作状况.围岩应力、锚索荷载在地下厂房洞室开挖和支护初期的增加间接验证了围岩变形监测成果,在时间和空间上具有较好的关联性.地下洞室的首层开挖对顶拱变形较大,第一、二层的开挖对拱脚和边墙的变形影响较大,位移增量区域均存在向低高程(开挖面)下移、...     

排孔弱化维护地下洞室围岩稳定的探讨

围岩弱化法是维护地下洞室围岩稳定的一种新方法．本文以排孔弱化法为例，在阐述围岩弱化法原理的基础上．通过有限元模拟计算．分析了排孔弱化对围岩应力场的调整和改善作用，证明弱化法使地下洞室周边应力大幅度减小，围岩突破点转移，大大提高了洞室围岩的稳定性。     

江垭电站地下厂房洞室围岩监测与分析

为监测江垭水利枢纽地下厂房洞室围岩的稳定性 ,在地下厂房的 3大洞室共布置了 4个观测断面并埋设各类测试计 478支 ,随着洞室开挖过程进行监测设施埋设施工和观测。监测成果反映了施工期洞室围岩的位移变化、应力分布状态 ,经与有限元计算成果比较 ,其位移变化、应力分布规律一致。洞室局部曾出现过几条裂缝 ,通过对裂缝观测成果及成因分析 ,已进行了处理。根据对地下厂房洞室围岩监测与分析 ,对洞群围岩稳定性的初步评价是 :厂区岩体较坚硬完整 ,锚喷支护后的围岩变形较小 ,锚杆应力值不大 ,几条洞室局部曾出现的裂缝经过处理 ,已不再发展。因此施工期间地下厂房洞群围岩整体稳定性较好 更多还原     

高地应力区洞室围岩开裂问题研究进展

综述了近年来国内外高地应力下地下洞室围岩开裂问题的研究进展,重点分析了围岩开裂机理、应力和应变开裂判据,总结了围岩开裂影响因素及工程实际中常用的微震监测、声发射监测等监测与监控手段和常用的数值模拟软件,并指出了当前研究中存在的主要不足之处,包括爆破开挖、邻洞开挖和中间主应力对围岩开裂的影响等,认为爆炸荷载与地应力动态卸荷耦合分析、连续与非连续耦合数值模拟及地下洞室动态设计等将是今后的研究重点和突破方向。     

弱化围岩维护地下洞室围岩稳定的研究

在开挖洞室的同时，对围岩进行弱化，使围岩中的应力场发生改变，形成减载区和应力升高区，即使应力集中区由洞室周边向深处转移，利用围岩自身的支护能力来保持洞室围岩的稳定。这叫做弱化围岩稳定围岩法。本文假定岩体为均匀连续介质，用平面应变有限元法对排孔弱化围岩的应力状态进行了分析。计算结果表明，通过排孔弱化围岩，确能使洞室周边的应力集中区向深处转移；当孔长为洞径的二分之一时，洞周应力可降低４６％￣５０％。     

广蓄电站一期地下厂房洞室群非线性分析

为了论证广州抽水蓄能电站一期地下厂房洞室群布置可靠性，并弄清复杂岩体应力，开挖次序，支护型式等对沿室轩围岩稳定的影响，对地下厂房洞室群进行线性有限元分析。     

糯扎渡水电站左岸厂房区地下洞室群围岩稳定性研究

糯扎渡水电站的地下厂房位于左岸，工程规模巨大，地质条件复杂。通过对厂房区地下洞室群的工程地质条件进行分析，以确定地下洞室群的围岩类别，预测洞室开挖后的应力应变情况，评价洞室群围岩稳定性，从而为洞室群的位置选定及支护形式设计提供依据，并为确定施工程序和施工方法提供参考。     

某电站地下洞室群围岩稳定及支护效果数值分析

利用三维拉格朗日有限差分法,研究了某电站地下洞室群围岩稳定性,模拟了洞室开挖过程和支护过程,分析了洞室群围岩的变形形态、应力状态和塑性区分布。最后,综合评价了某电站地下洞室群围岩稳定性。     

二滩水电站地下厂房洞室群围岩变形机理研究

二滩水电站地下厂房是我国目前已建成的最大的地下厂房，采用三大洞平行布置，且整个洞室群处于高地应力区，在设计上布置了对洞室围岩的位移和支护应力监测，并在施工中得以实施。在土建施工过程中及完工后对监测成果进行了反馈分析，弄清了围岩产生大变形的机理。本文主要介绍地下厂房洞室群开挖过程中围岩的变形、支护应力变化特征以及岩爆现象，并探讨其原因。本成果可为高地应力区洞室开挖的监测和反馈分析的信息化设计提供参考。     

陡倾结构面影响下巨型地下洞室穹顶开挖围岩稳定性分析

白鹤滩水电站地下洞室群规模宏大且围岩地质条件复杂,左岸尾调室洞径达48 m,埋深330 m,受中高地应力、陡倾裂隙、断层等影响,大型穹顶开挖面临着局部高应力区围岩脆性破坏和结构面控制下围岩松弛区变形稳定问题。采用3DEC数值分析软件对多组结构面控制下左岸尾调室开挖过程中围岩变形特征及应力集中程度进行数值模拟,采用三维空间等值面技术分别比较了开挖过程中围岩变形分布特征和应力集中分布特征。研究表明,受大主应力及结构面组合影响,围岩高应力破坏风险不高;但陡倾结构面的存在对穹顶围岩变形有较大影响,围岩变形最大的区域发生在穹顶NW向侧翼区域;陡倾结构面交叉切割使得穹顶局部部位浅层岩体松弛更加突出,易发生松弛坍塌破坏。研究工作的成果可为类似深埋地下工程施工及支护方案的确定提供参考。     

前坪水库安山玢岩洞室围岩稳定分析

围岩稳定性是地下建筑物安全和使用首要的考虑条件,同时制约工程建设、影响后期建筑物运行安全。洞室围岩失稳是一个受诸多因素影响和制约的复杂过程。在阐述前坪水库泄洪洞围岩基本特性的基础上,简要分析围岩应力分布的特点、应力重分布规律以及围岩变形破坏的因素,运用等效内力计算及现场监测手段,找出工作区围岩应力重分布后应力最大部位,明确了洞室衬砌设计的关键部位。工作区监测资料反映围岩位移变化符合"破坏—支护—平衡"的规律,同时位移曲线也呈现出较为明显的S形曲线走势,根据位移曲线可确定初期喷锚支护后围岩应力重分布达到新平衡的时机,达到了充分发挥围岩自承能力的目的。     

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。     

地下洞室非均质节理围岩中钻孔直径变化的应变监测和应力重分布估算

在连续开挖的情况下，在两个不同尺寸的洞室中对中生代玢岩岩体的围岩钻水平孔以监测垂直直径的应变变化。对宽8m、高7m、长32m较小的一个洞室采用12支改装的钻孔应变计测出的应变变化图显示，距边墙1．91m和5．63m的地方出现两个高峰。对宽24m、高46．6m、长134．5m的大型洞室，使用11支应交计测得的应变图显示距边墙5．5m和8．5m的地方出现两个高峰。这两个峰值是在连续开挖中逐步形成的，表明这两个部分由开挖引起的应力增加由互锁的裂隙块体承受。然而，常规弹性理论预示，最大压力恰好出现在应力松弛区的后面，随着洞室围岩的距离变化而逐渐减小。因此，这一理论不能在非均质裂隙岩体的应力重分布中应用。     

二滩地下厂房系统围岩稳定性分析

二滩水电站地下厂房系统围岩的工程地质条件较好，但地应力较高，在开挖过程中，围岩发生了局部变形和破坏。本文针对这些工程现象的发生发展，结合变形监测成果，对地下厂房洞室群围岩稳定性作了进一步的分析和评价。     

双江口水电站地下厂房洞室群稳定性分析

结合双江口水电站大型地下厂房洞室群工程,在厂区地质勘察资料的基础上,建立了厂区大型三维地质概化模型,采用FLAC-3D有限元软件模拟了高地应力条件下地下厂房主要洞室开挖与支护过程中围岩应力和稳定状况,结果表明:开挖后,洞周位移总体量值不大,主厂房、主变室和尾水调压室3大洞室围岩塑性区没有出现贯通,洞周围岩松动区范围完全在锚索、锚杆的设计长度控制范围之内.