深立井连接硐室群围岩稳定性分析及支护对策

针对深立井连接硐室群围岩稳定性控制和支护技术难题,在工程地质调查的基础上,结合室内岩石力学试验,基于广义的Hoek-Brown强度准则取得了岩体力学参数,进而采用数值模拟方法对硐室群在开挖过程中的围岩位移规律和塑性区范围进行了分析。根据数值模拟结果优化了硐室群的支护结构设计方案,并通过深浅孔方式的滞后注浆技术对围岩做进一步加固,围岩变形规律和支护结构受力的现场实测结果验证了优化支护结构的合理性,形成了深立井连接硐室群围岩失稳的控制对策。     

某铁矿大型地下硐室稳定性数值分析

利用FLAC~(3D)软件对张家湾铁矿地下选厂硐室开挖和支护过程进行了稳定性分析,得出硐室围岩松弛区范围、监测点的位移变化规律及支护结构的内力值。结合硐室稳定性经验判据,对硐室支护前和支护后进行了稳定性的量化判定,可为硐室开挖和支护参数设计提供参考。     

矿山边坡岩体结构及围岩质量评价

岩体结构特征研究是硐室稳定性分析的基础,围岩分类实质就是应用工程地质类比法进行围岩稳定性评价.本文根据现场调查结果,对某矿山露天边坡的岩体结构特征进行了分析,并采用国内外通用的RMR和BQ方法进行了岩体质量评价,为边坡岩体稳定性评价提供了依据.     

深部高应力硐室群围岩应力分布及破坏特征模拟研究

以潞安集团李村煤矿为研究背景,在地质力学测试的基础上,采用FLAC~(3D)软件对深部高应力条件下硐室群的开挖进行数值模拟研究,分析围岩应力分布和破坏特征。结果表明:硐室群的开挖及相互扰动引起围岩应力集中和变形破坏,最终使得围岩局部失稳,处于亚稳定状态;煤岩体强度提高后,开挖造成的应力集中范围缩小,有效减弱各硐室之间的相互扰动,有利于维护硐室群的稳定性。现场试验表明采用合理的支护及加固技术能有效解决围岩变形控制的难题。     

采场锚索预加固技术的研究

传统锚索设计方法只考虑单根锚索的悬吊作用,而忽略了群锚效应,加大了锚索加固的盲目性。稳定性图解法通过岩体工程地质调查来掌握岩体的基本特性,首先对采场进行稳定性分析,在此基础上确定其支护参数,并针对具体锚索型号验算锚固力。采场帮壁锚索加固试验证明,稳定性图解设计法是切合实际的,确定的锚索参数及受力分析是比较合理的。     

某大型地下硐室不良地质体变形及控制措施研究

某地下硐室群地质条件复杂,根据前期地质勘探揭露的地质资料,该硐室区存在大量的不良地质体( PH 条带)。 通过不同的计算分析方案,采用三维有限元数值分析软件 MIDAS-GTS / NX,精确模拟了 PH 条带等大型地质 结构面,研究地下硐室开挖过程中 PH 条带宽度与围岩变形及塑性区分布特征,并在此基础上对硐室群进行加强支护 等措施。 结果表明:地下硐室群的围岩稳定性与不良地质体的厚度有关,即 PH 条带宽度越大,对硐室群围岩稳定性 影响越大。 数值模拟结果较好地体现了不良地质体对围岩稳定性的破坏特征,可为制定大型地下硐室群的开挖设计 和支护措施提供较好的科学依据。     

基于有限元对硐室围岩体稳定性数值模拟分析

有限元数值模拟在评价岩土工程问题上具有很大的优越性。结合实际工程地质条件,采用有限元数值模拟对一种特殊硐室围岩体的应力分布状态进行模拟分析,对硐室围岩体加固前后的稳定性进行定量的对比、分析评价,对特殊硐室岩体加固前后的稳定性进行了分析评价。     

DWJ-1型六点伸长计的研制及其应用

在岩体内开挖大型硐室和隧道,需要掌握由于开挖引起的围岩位移场的变化,围岩变形(松动)范围,岩体内破裂装置和稳定状态等,以便合理选择喷锚支护形式及参数,确切评定硐室围岩的稳定性。一般进行现场岩体变形观测的主要手段是多点伸长计。国内现有多点伸长计的锚头采用机械支撑或是压缩木锚固结构,其锚固方式靠弹簧压紧或木质膨胀与孔壁接触,防震性能差,锚固力小。我们在西石门铁矿地下粗破碎硐室稳定性研究中,研制了一种锚     

地下硐室围岩稳固性研究

地下硐室围岩稳固性问题是岩石地下工程的一个重要研究内容,关系到工程施工的安全性及其运行可靠性.介绍了围岩稳定性研究通常采用的岩体工程地质研究与岩体强度分析评价方法.     

块体理论分析峒室的稳定性

人们在实践中对岩体的稳定性形成了各具特色的分析方法,其中块体理论就是近年来发展和完善的一种适合于块裂岩体稳定性分析的行之有效的工程分析方法。本文利用块体理论分析某矿卷扬机峒室的稳定性。指出存在两个失稳关键块体中,可采用锚杆加固的措施。此外,提出了用于块体理论分析的计算机程序。     

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。     

岩滩水电站地下厂房洞室群围岩稳定性分析

随着我国水利水电工程的发展,出现了许多的大跨度、高边墙地下洞室,洞周围岩的稳定性是设计和施工过程中关注的关键问题之一。根据岩滩水电站扩建工程地下厂房洞室群的布置情况,结合洞室围岩地质条件,采用FLAC^3D程序建立了数值分析模型。对施工开挖过程进行了模拟,研究了洞室群围岩开挖后的位移场、应力场和塑性区的分布特征,揭示了应力集中部位和围岩潜在破坏部位的分布规律。分析结果表明断层切割、洞室交叉是影响洞周围岩稳定性的主要因素,未与洞室切割的岩脉对洞周围岩稳定性影响不大。最后综合评价了洞室的稳定性,得到了一些有益结论。     

青龙沟金矿露天转地下采场稳定性分析及控制

以青龙沟金矿露天转地下采矿为工程背景，采用测线法对研究区域矿岩进行工程地质调查，获取矿岩结构面信息，并结合室内岩石力学实验，进行岩体质量分级和岩体力学参数估算。采用 Mathews 稳定性图法，分别计算出在未支护情况下，采场顶板、上盘和下盘保持稳定的最大长度分别为 52.5 m、35.84 m 和 12.11 m。综合考虑现场工程地质与施工条件，确定采场的最大可能暴露长度 34 m。应用 FLAC3D 对所确定的采场结构参数进行数值模拟，数值模拟结果表明在采场下盘出现较大范围的塑性破坏，这与稳定图法分析结果相一致。运用经验图表法进行采场锚索支护设计，提出了采场下盘锚索支护结构参数。通过对锚索支护采场进行数值分析结果表明，当在矿体下盘采用锚索支护后，支护后下盘围岩的最大水平位移以及塑性区范围均显著减小，设计的锚索支护参数能够确保下盘稳定。该研究为类似矿山采场结构参数确定及其支护形式选择提供参考。     

复杂地质下深基坑工程勘察稳定性分析

为提升深基坑工程勘察的安全性,分析复杂地质下深基坑工程勘察稳定性,综合岩体钻探技术、地质测绘技术和原位测试技术,勘察深基坑工程研究区域地质情况,获得土层勘察结果与岩体力学性能,使用Voronoi节理网络有限元模型,试验计算该深基坑工程稳定性。研究结果表明,该深基坑工程稳定性较差,需要适当使用内排压脚技术,提升深基坑工程稳定性;在极限荷载下,该深基坑工程位移和剪应力增量均较高;在失稳情况下,深基坑工程会发生边坡滑移;深基坑的开挖深度越大,该深基坑工程的稳定性越差。实际施工时,需要从这些方面提升深基坑工程勘察的安全性。     

基于双指标深部高应力岩体完整性的评价研究

地下岩体结构工程稳定性是地下工程的研究热点,而其中岩体完整性对地下岩体结构变形、失稳起着决定性作用,同时也是为地下工程的开挖设计、制定支护策略提供理论依据。针对会泽铅锌矿深部高应力、多地层交错等复杂地质环境,采用钻孔RQD统计法与现场声波测试技术,综合对会泽铅锌矿1274m水平岩体进行完整性评价。研究结果表明：统计的RQD均值在25.1%~29.8%之间,结合非连续面条数统计,表现岩体完整性整体上较差；声波测试显示岩体完整性系数范围在0.29~0.53之间,属于破碎及较破碎岩体。两种评价方法的实际应用,可互相评价结果的准确程度,对钻孔所揭露的岩体完整性进行定量分析,为矿山设计提供依据,可为类似矿山提供借鉴。     

新城金矿滕家矿区深部巷道围岩破坏与数值分析

针对新城金矿滕家矿区深部巷道围岩进行现场工程地质调查、岩石力学实验，分别应用RMR、Q和GSI方法对巷道围岩进行岩体质量分级，确定其围岩体质量等级为III级，岩体质量差~一般。以岩体质量分级为基础，应用Hoek-brown准则和经验公式估算岩体力学参数。应用弹塑性力学解析巷道围岩塑性区破坏范围，并以此为基础应用Phase2对巷道围岩稳定性进行分析。结果表明：巷道顶板塑性破坏范围为0.598 m，两帮塑性破坏范围分别为0.84 m和0.695 m；巷道顶板位移为7.2 mm，两帮位移分别为7.6 mm和6.8 mm；从巷道围岩应力分析可以看出，深部巷道开挖产生的应力集中超过岩体强度，由此判断深部巷道围岩破坏主要是开挖扰动应力作用在节理化岩体上致使巷道围岩失稳破坏，本研究结果对该矿深部巷道围岩支护提供依据。     

地下水封石油储库硬岩大断面控制爆破

大型地下水封石油储库作为原油战略储备的一种重要手段,在世界范围内被普遍采用。地下水封储库不同于其他岩石地下工程,其跨度大、边墙高、开挖断面特大,同时要求爆破振动低、围岩损伤小、稳定性高,对开挖爆破有着更为严格的要求。本文以华南某地下水封石油储库硬岩特大断面爆破开挖为例,基于钻爆开挖的特殊要求,提出"大洞小打、分部开挖"的施工原则,划大断面为小断面,分层分次爆破。采用复式楔形掏槽、毫秒延迟起爆、周边孔光面爆破等技术,综合选取孔径、孔深、孔距、最小抵抗线、炸药单耗及炮孔数目等参数,精心设计炮孔布置、装药及起爆顺序,给出爆破方案。实践表明,爆破振动、炮孔利用率、壁面成型、开挖进尺等均达到了预期,较好地满足了洞库开挖要求,特大断面硬岩爆破设计能够取得良好的爆破效果,可为类似工程提供借鉴与参考。     

预应力锚索锚固力监测点经济高效布设方法研究

预应力锚索锚固力监测点合理布设是提高边坡稳定性监测可靠性的重要手段，在确保边坡稳定安全的同时，可最大程度上节省工程监测成本。现阶段预应力锚索锚固力监测点布设方案设计多依赖工程经验，具有很强的盲目性并且监测成本较大，尤其对于大型高陡边坡，由于挖方量和边坡加固工程量巨大，如何实现高陡边坡预应力锚索锚固力监测点经济高效布设，保证边坡安全高效监测是目前亟需解决的问题。以广东省江门市迎宾西路某高边坡为研究背景，通过研究锚索的群锚效应和锚索失效后的影响范围，确定了监测点之间的合理布设间距。构建了边坡三维模型，通过数值计算，模拟高边坡开挖全过程，由数值计算结果分析边坡开挖过程中变形失稳的潜在危险区域，进行监测点选择型布设。通过上述方法，实现了该段高陡路堑边坡预应力锚索锚固力监测点的经济高效布设。研究表明：基于群锚效应与三维数值模拟方法，提出的预应力锚索合理布设间距与开挖过程中潜在危险区域重点监测相结合的综合布设优化方案，可合理利用材料和空间、大幅节省监测成本，实现边坡的经济、高效监测。研究成果为高陡路堑边坡稳定性监测点合理布设提供了一种新的思路。     

薄煤层开采软弱煤岩体巷道变形特征与稳定控制

针对百色矿区薄煤层开采条件下半煤岩巷道大变形及难控制等问题开展了一系列研究工作。首先,在巷道工程资料与数据的基础上,开展了薄煤层回采巷道工程地质特征的分析,发现薄煤层巷道围岩地质构造普遍较为复杂,岩体完整性差;现场监测了回采巷道围岩的变形全过程,分析了掘巷影响阶段、掘巷影响稳定阶段和工作面回采期阶段等时期的围岩工程行为及变形特征。然后,根据所收集的岩样和自制的煤岩组合体试样,分别进行了点载荷强度和不同高度比的煤岩组合体力学强度试验,结果表明,此类岩石力学强度较低,煤体与岩体破坏呈不均匀性。最后,在现有的理论基础上,分析了半煤岩巷道的滑移机制,推导了煤岩体层间滑移与巷道围岩失稳的本构方程,根据锚索的挤压承载和锚杆抗剪作用机理等阐明了软弱半煤岩巷道控制原理和支护要点,提出了以"顶板预应力长锚索+帮高刚度桁架锚索"为主体的"锚、网、索、梁"整体支护技术。支护试验表明:所提出的支护技术对于半煤岩巷道的控制效果较好,围岩变形在可控范围之内。