大断面切眼过断面地面定向钻孔注浆加固技术研究

煤矿井下断层等地质构造易造成巷道顶板破碎,从而引发片帮、漏顶等安全事故.以西曲矿28310工作面为例,应用地面定向钻孔预注浆技术,对断层破碎带进行超前注浆加固.施工效果表明,注浆加固施工后可使破碎顶板重新固化改性,有效提高围岩强度和整体性,保障工作面顺利通过断层.     

固特珑注浆材料在综采面过断层中的应用

固特珑化学注浆材料具有良好的抗压及粘结性能,山西省阳泉固庄煤矿15705综采放顶煤工作面揭露断层破碎带时,应用固特珑化学注浆材料进行超前化学注浆,有效加固了综采面断层破碎带围岩,取得了较好效果。对固特珑化学注浆材料及其应用进行总结,并对化学注浆加固的技术参数和注浆设备进行了论述。     

超前灌浆参数设计及其加固防渗效果的数值分析

鉴于地下水丰富且地质条件复杂洞段采用超前灌浆技术是解决涌水突砂和加固围岩效果较好的工程措施。选取滇中引水隧洞高埋深、高水头、Ⅳ类围岩段为例,采用数值分析的方法探讨了超前灌浆深度的合理化选取,并对比分析了有无超前灌浆下洞周围岩的加固和防渗效果。结果表明,与无超前灌浆相比,在合理的灌浆深度下洞周围岩的变形量和破坏深度及隧洞的渗水量均明显减小,超前灌浆达到了加固围岩和防渗的双重效果,为实际施工中遇到类似问题提供了切实可行的建议。     

破碎围岩中输水隧洞双护盾TBM卡机分析及其脱困措施

为分析复杂工程地质条件下的TBM卡机事件原因及其脱困措施,以兰州市水源地建设工程输水隧洞T9+199.5附近典型的双护盾TBM卡机事件为例,首先通过详细调查卡机事故现场情况,确定此次卡机事件为TBM前盾、伸缩盾外壳受岩体挤压而造成;其次基于地质分析和计算力学方法,得到岩体的挤压变形主要由破碎围岩的碎胀导致,卡机部位主要为拱顶右上方和拱底左下方;最后结合力学分析结果和工程经验,选取侧导坑法作为卡机脱困方法,实现了此次TBM卡机的顺利脱困。研究结果可为类似TBM卡机原因分析及工程处理措施提供参考。     

作业面过断层破碎带加固技术

断层作为煤矿井下生产中十分常见的一种地质构造形式,确保回采作业面通过断层时的安全、高效,对于提升矿井生产综合效益意义重大。以此为着手点,针对作业面过断层破碎带加固技术开展探究,结合具体工程实际,在运用数值模拟手段开展过断层模拟分析的基础上,对过断层破碎带加固技术做出具体分析,并对其应用效果进行监测。结果表明,所设计的方法确保了作业面过断层期间的围岩稳定性,确保了回采安全。     

猴子岩水电站地下洞室群围岩松弛损伤控制技术

猴子岩水电站地下洞室群跨度大、地应力高、中主应力和最小主应力非常高,且与厂房轴向大角度相交,易导致大型地下厂房边墙发生劈裂破坏或损伤。根据地下洞室群施工期围岩损伤声波监测等资料分析,地下厂房损伤区主要分布在边墙浅层岩体4～5m范围内,高边墙局部部位损伤区分布在7～10 m范围,最大达11.8m。从开挖施工程序、围岩支护加固参数和时机两方面着手,采取了深层预裂、薄层开挖、随层支护的施工程序,由表及里、由浅入深、柔强结合的支护策略和快速支护加固机制,研究采取了下层超前和自进式锚杆预固灌,预应力锚杆一次注浆快速施工等工艺措施,从而控制了高地应力地下洞室开挖施工过程中的围岩损伤深度和发展程度。     

五岳抽水蓄能电站地下厂房初始地应力反演及围岩稳定性分析

河南五岳抽水蓄能电站地下厂房洞室群结构复杂，主厂房最大跨度26.0 m,高55.1 m,为大型地下洞室。岩体结构面发育，强度低，断层f₁贯穿三大厂房，安全问题突出，需分析其开挖后围岩的稳定性。为此，使用FLAC^3D程序建立地质模型，采用BSA-BP神经网络反演计算了该区的初始地应力场，而后进行地下厂房开挖的模拟计算，分析了围岩应力场、位移场及塑性区发育分布规律，结果表明地下厂房洞室群围岩基本稳定，但在断层发育部位及母线洞两端存在局部变形破坏的可能。研究成果可为该工程设计、施工提供指导，也可为同类工程提供参考。     

坚硬顶板条件下厚煤层回采巷道破碎修复技术

破碎围岩修复技术能够很好地解决和调整巷道项板破碎严重和巷道维护难的问题.通过研究晋煤集团赵庄煤矿坚硬顶板厚煤层的开采现状及条件,分析研究巷道顶板破碎的主要原因.回采巷道破碎围岩修复技术通过采用工作面超前爆破和跨巷注浆的方式降低围岩应力、起到加固围岩的作用.     

地下厂房洞室群开挖卸荷力学特性及岩体质量评价

针对地下厂房洞室群开挖导致围岩卸荷回弹、岩体质量发生劣化问题,以金沙江某地下厂房洞室群为工程背景,基于卸荷岩体力学理论,采用有限差分法研究了洞室群各期开挖对洞周围岩卸荷力学特性的影响,并根据岩体开挖卸荷后的力学参数,采用岩体分类指数法对洞室群开挖后的岩体质量进行评价。结果表明,随洞室群的施工开挖,洞周围岩卸荷区不断发生演化,其卸荷区深度、范围逐渐增大;洞室群开挖完成后,三大洞室间均有程度不同的卸荷贯通区出现;洞周围岩部分卸荷区岩体质量由开挖前的Ⅱ类变为Ⅲ类。     

坝肩混凝土置换洞塞的传力规律及加固效果分析

为真实地模拟拱坝拱端、置换洞、断层和蚀变带之间的相互作用,通过建立地质力学平面模型模拟某高拱坝工程的典型高程断面,采用超载法研究坝肩经混凝土置换洞塞加固处理后的破坏规律和破坏形态,同时建立了未加固方案和加固方案的有限元模型,对模型试验进行补充和对比分析。结果表明,左、右坝肩经加固处理后,坝肩拱推力向山体深部坚硬岩体传递,大坝的超载能力明显提高,坝肩的抗滑稳定性和变形稳定性增强,说明左、右坝肩采用混凝土置换洞塞的加固措施切实可行,研究成果可供类似工程参考。     

粉砂质泥岩浅埋偏压隧道洞口段大变形机理及治理措施

针对大凉山^#2公路隧道粉砂质泥岩洞口段出现的局部大变形、坍塌、侵限等问题，通过现场监测、室内围岩膨胀性试验、三维数值模拟和理论分析，研究了初期支护大变形机理，探讨了雨水、围岩二次变形、洞口偏压等因素对大变形的影响规律，提出并采用洞外与洞内加固整治方案。结果表明，隧道上方地表粘土岩属于膨胀岩，粉砂质泥岩为非膨胀岩，隧道变形受围岩膨胀作用有限；受持续降雨影响，拱顶沉降量变化最为明显，沉降量相比降雨前增加150 mm;隧道深埋侧水平压力理论值为浅埋侧水平压力1.73倍，隧道结构承受明显偏压荷载；采用加强临时支护+大管棚超前支护+双层小导管注浆加固+洞顶明暗交界处增加抗滑桩+洞口段左洞左侧和左右洞中间各增加两排管桩的综合治理方案，隧道变形量减小87%,初支大变形得到有效控制。     

W6平-1钻井液技术

W6平1是江苏油田钻井区域内难度较大的一口多绕障水平井,在进入A靶前要穿过一断层,处在破碎带里,技术难点为钻井液的携砂、破碎地层的防塌、钻井液的润滑等方面。采用BPS和MMH复配使用解决了携砂问题;用新型防塌剂和KLG以及封堵材料复配使用,对破碎地层进行了有效封堵;优选润滑剂,解决了水平井拖压防卡的问题。     

用声波法划分坝基断层影响带的现场测试研究

黄河李家峡水电站工地现场测试中，采用全新的抗干扰声波测量系统和防止测量孔坍塌的新方法。综合考虑声波的时域和频域特性，利用实测资料编绘出被测岩体波速和主频的综合特性曲线，据此划分出断层影响带的界线。并列表示出反映断层带、断层影响带及围岩的强度、变形特性及完整性的动力参数，为大坝的稳定分析及断层处理提供了依据。     

甘岔河水电站工程引水隧洞塌方冒顶段的处理

甘岔河水电站发电引水洞穿越一宽11m的断层破碎带,在开挖过程中,发生了较大范围的塌方。文中介绍了采用超前砂浆锚杆和型钢支护的方法,较好的解决了隧洞开挖支护问题,可供工程实践参考。     

钢拱架支护在四川沙湾水电站引水灌溉洞塌方处理中的应用

本文重点介绍四川沙湾水电站引水灌溉洞施工过程中塌方处理的主要方法.超前水泥砂浆锚杆和钢拱架联合支护对于围岩状况差、地质构造复杂的断层区掘进是比较理想的施工方法,尤其适用于顶拱坍塌比较严重的塌方处理.     

湖头石灰岩矿山开采诱发的地质灾害防治对策

以德化湖头石灰岩矿山为例，研究地下开采时，围岩工程地质特征及断层破碎带特征，并分析它们可能诱发的地质灾害．提出了相应防治对策。     

李家峡水电站地下洞室围岩稳定探讨

通过对李家峡水电站地下洞室轴线与岩体构造组合关系、影响洞室围岩稳定的因素的探讨 ,提出工程实践中应详细掌握岩体构造、地应力和地下水分布的特点 ,及时调整洞室衬砌和支护方案 ,是保证洞室安全、施工安全、施工进度的关键     

白鹤滩水电站左岸边坡稳定性分析

为研究缓倾角错动带及断层对白鹤滩水电站左岸顺层岩质高边坡稳定性的影响,以勘I5线地质剖面为例建立力学模型,借助综合法试验模拟岩体内主要地质构造及相关工程措施。在此基础上,再利用RFPA3D有限元数值模拟方法,分析岩体内裂隙萌生、发育、扩展直至贯通的损伤演化过程。结果表明,混凝土置换洞阻碍裂缝沿软弱面扩展成效显著,开挖后工程边坡安全系数为1.62;离心加载法得到的边坡潜在滑移面与物理模型试验得到的裂缝扩展模式基本一致,层内错动带LS337、层间错动带C3-1、断层f101、裂缝J110等软弱结构面共同控制岩体的开裂与边坡失稳。研究成果可为本工程边坡开挖与支护以及类似工程提供参考。     

层间错动带对白鹤滩水电站地下厂房围岩稳定的影响

白鹤滩水电站地下厂房洞室群规模巨大,主副厂房洞尺寸达438.0m×34.0m×88.7m(长×宽×高),其间发育的层间错动带C2错动强、性状差,斜切整个左岸地下厂房中、下部边墙,是影响左岸厂房围岩稳定的主要地质构造。为此,建立了左岸厂区地下洞室群整体三维模型,分析了无支护情况下的围岩稳定性,评价层间错动带对地下厂房围岩稳定的影响。在此基础上,建立局部模型模拟层间错动带处理方案,分析地下厂房在支护措施下的围岩稳定性。结果表明,采用纵向混凝土置换洞和横向置换支洞的组合布置形式,层间错动带的剪切错动变形及围岩塑性区深度、局部大变形能得到有效控制,地下厂房围岩整体稳定可得到有效保证。     

正断层错动下的输水隧洞动力响应分析

长距离调水工程中的输水隧洞通过潜在地震地区时，存在活动断层错动引发的重大工程安全隐患，揭示断层错动对输水隧洞稳定性影响的研究具有非常重要的工程意义。基于围岩、断层破裂带、衬砌和内水的动力相互作用特征，使用ABAQUS有限元分析软件，建立了围岩-断层破裂带-衬砌-内水三维数值模型，深入分析了各种断层错动量、宽度及粘聚力对输水隧洞稳定性的影响。结果表明，处于较小断层错动量、断层宽度及较大断层粘聚力情况下的输水隧洞衬砌结构竖向位移及损伤程度有所减小，结果对跨断层输水隧洞动力响应理论研究有一定的参考价值。