基于Mohr-Coulomb准则的初期支护与围岩耦合作用分析

巷道开挖后,破坏了原有的平衡状态,发生应力重分布,当超过围岩的承载能力时,必然会引起围岩破坏甚至地下岩体的整体失稳.在这种情况下,应设置初期支护.但是现在仍缺少对支护参数的准确的理论计算,最多地还是借助于经验类比法,这样就造成支护的安全性不够或不够经济.基于Mohr-Coulomb准则,分析了初期支护与围岩的耦合作用问题,提出了更加安全经济的设计方法,可以对工程的设计和施工提供更加可靠的理论依据.     

一种适用于大变形支护的新型可伸长锚杆

支护理论的发展对锚固技术提出了新的要求,即要与围岩变形相协调,允许围岩可控变形,充分发挥围岩的自支撑能力。基于此设计了一种适用于大变形支护的新型可伸长锚杆,该型锚杆在达到初始锚固力后,在保持与围岩协调变形的伸长过程中锚固力可基本保持恒定,达到围岩许用变形形值后,锚固力急速上升。室内与现场试验证实了新型可伸长锚杆协调围岩大变形的优良性能,可在围岩大变形支护中推广应用。可伸长。     

某地下洞室群分步开挖支护的非连续变形分析

文章分别从岩体的分步支护以及相应的收敛准则两方面对已有的非连续变形分析程序进行了改进,并应用改进的程序分析了含有随机节理的某大型水电站地下洞室群的围岩稳定问题,着重研究了施工因素的影响,突出了对分步开挖支护过程的模拟计算分析,并且通过与实际工程监测值的比较,验证了该方法的有效性。通过围岩破坏区深度和关键点的位移比较了三大洞室(主厂房,主变室,尾调室)不同的开挖顺序对围岩稳定性的影响和重点支护的关键部位,并对支护方案进行了优化。研究结果表明,此工程中先开挖主厂房与尾调室,再开挖主变室为最优开挖顺序,并且尾水调压室为洞室群支护的关键部位,可以通过在关键位置增加锚索支护的方式改善其围岩的应力状态。     

软岩围岩稳定性及加固数值分析

以龙滩大型水电站工程的地下洞室结构模式为背景,用数值模拟方法研究了4种软岩在4种埋深条件下洞周围岩破坏的变化规律,同时对围岩不稳定的工况施加锚固支护,并与毛洞模拟开挖结果加以比较.     

DDARF多尺度网格划分方法及其应用

为优化非连续变形分析(Discontinuous Deformation Analysis for Rock Failure)中计算精度和计算时间的关系,文章提出了DDARF多尺度网格划分方法,分别建立了多尺度网格和均匀网格的单轴压缩模型,并进行了数值试验和室内试验的对比;将多尺度网格划分方法应用于大型地下洞室开挖,对洞室附近区域进行了针对性研究。结果表明:DDARF多尺度网格与均匀网格模型单轴压缩试验相比,网格数量相同时提高了裂隙附近的计算精度,裂隙扩展规律与室内试验更为吻合;多尺度网格划分方法应用于地下洞室的开挖,在相同计算精度下减少了计算时间,提高了效率,位移规律和FLAC计算结果吻合度较高;多尺度网格划分方法完善并加强了DDARF模拟岩体裂隙扩展的功能,对大型岩土工程稳定性的优化分析具有重要的实用意义。     

高地应力区大型地下洞群的稳定和设计优化研究

采用横观各向同性介质模型对各向异性高地应力地区的地应力场作多元回归分析.运用分析所得的地应力场,对地下洞群的围岩稳定性做了准三维和三维数值分析.在分析中分别采用了岩体弹塑性模型和断裂损伤模型.并对厂房围岩的锚固方案提出了有应用价值的建议.     

新型岩土相似材料的力学试验研究及应用

介绍了国内外近几十年来岩土工程地质力学模型试验相似材料的研究现状,并分析了它们的优缺点.结合西部几个重大的隧道及地下厂房的地质力学模型试验研究,给出了一种新型的岩土工程相似材料,由铁精粉、重晶石粉、石英砂、松香酒精溶液等材料经一定的配比研制而成.通过实验室的单轴抗压强度试验、假三轴试验、巴西试验等经典力学试验研究这种复合材料在不同配比条件下的力学特性,从而使这种复合材料能用于不同工程的物理模型试验,并成功用于某大型分岔式隧道的三维地质力学模型试验中.试验结果证明,这种新型岩土相似材料能很好的满足不同工程物理模拟的需要,值得在以后的模型试验中得到推广.     

裂隙岩体内嵌入式挡土墙施工技术与数值分析

为了解决城市道路路堑开挖影响临近建筑物安全问题,介绍英国道路嵌入式挡土墙施工技术.根据围岩性质和裂隙特点,确定挡土墙工程数值分析方法.采用位移反演方法计算了围岩力学参数,应用FLAC3D软件对工程进行了数值模拟.初步探讨了嵌入式挡土墙设计要点.研究表明,由于挡土墙在施作过程中增加了水平荷载和稳定基础,改变了挡土墙受力状态,减小了对周边建筑物的影响.对城市内影响临近结构物的路堑开挖施工,该挡土墙施工技术提供了一种很好的解决方案和施工方法,对深基坑开挖支护也有很好的借鉴意义.     

节理岩体隧道的稳定性分析

由于节理、断层等不连续面的存在造成岩体变形的不连续性,并且对岩体变形、应力等力学行为造成重要影响。文章对已有的非连续变形分析程序进行了两点改进,采用改进的SSOR-PCG方法并且加入了位移收敛准则;应用改进后的程序对某公路隧道进行了稳定性分析,通过对关键点位移的监测优化了开挖顺序,结果表明对于左右洞室隧道一次性开挖比分步开挖能减少对围岩的扰动;然后通过对关键点位移的监测,分析了锚杆的锚固效应,优化了支护参数。