大倾角中厚煤层软弱顶底板柔性护巷技术

在大倾角中厚煤层沿空留巷中,以往的支护方式难以满足大倾角中厚煤层巷道特殊的围岩结构稳定的需要,同时无法适应工作面内矸石垮落造成留巷困难。文章针对这一难题,首次提出并采用了"柔性护巷"技术,通过利用巷道上帮形成的由垮落矸石堆积在特制钢筋网上的"包护带",允许巷道顶板有一定的下沉量,从而使矸石充分为巷道顶板组合岩梁结构提供支撑力。在总结其施工工艺的基础上,通过现场试验,研究了巷道矿压显现规律、顶板移动规律、矸石垮落堆积规律和钢筋网变形规律;实验结果表明,在利用锚、网、索、支柱联合支护的基础上,应用"柔性护巷"技术能有效地解决大倾角中厚煤层沿空留巷技术难题。     

深部巷道围岩支护阻力确定及其应用

文章通过理论计算获取围岩压力与位移,通过绘制P-U图分析支护与位移的关系,以此确定深部巷道围岩支护阻力。分析认为:在对深部巷道围岩压力和位移进行量化计算的基础上,可以确定深部巷道围岩支护阻力范围;利用P-U图中围岩与支护的关系,可选择合理的支护技术方案和支护时间。该方法在龙固煤矿主泵房洞室支护中进行了应用,结果表明:(1)采用实际围岩力学参数计算出的巷道围岩压力和位移符合工程实际,深部主泵房洞室围岩支护阻力的合理范围为4~6 MPa;(2)深部巷道的支护技术方案和支护时间可以依据支护阻力和P-U图确定;(3)该研究成果已成功用于煤矿工程实践。     

马蹄形隧道初期支护内力反演分析的理论研究

隧道开挖过程中,混凝土支护结构的内力分布表现出特有的动态变化特征,对施工环境下隧道支护结构的内力分布特征进行研究并对其薄弱部位进行预判是保障隧道施工安全的重要手段之一。文章将隧道弧段和边墙段初期支护分别视为弹性地基曲梁和直梁,基于初参数法和围岩压力量测,从理论上推导了马蹄形断面隧道初期支护内力计算的反演表达式;结合某隧道围岩压力的实测数据,反演了初期支护的内力分布。初期支护内力实测数据和反演分析结果对比分析表明,所提出的马蹄形隧道初期支护内力的理论反分析方法切实可行,可为隧道初期支护设计和施工工艺的优化提供理论依据。     

岩溶隧道溶洞顶板安全厚度预测探讨

文章以某岩溶隧道为背景,采用二维弹塑性有限元方法对隧道开挖进行数值模拟计算,分析了隧道底部溶洞顶板安全厚度的影响因素,研究了各影响因素与安全厚度的相关变化规律,并用多元线性回归的方法得出了一个能综合体现各影响因素的溶洞顶板安全厚度预测模型,以此确定顶板的最小安全厚度,从而为岩溶隧道设计施工提供一定的科学依据和指导.     

厦榕高速巫邦隧道监测方案及围岩变形预测

文章结合厦榕高速巫邦隧道的工程概况和公路隧道监控量测方案,介绍了隧道监控量测的内容与方法,并在现场监控量测的基础上,采用回归方法对围岩变形情况进行预测。预测结果表明：拱项下沉值为周边位移的2倍,围岩初期支护周边位移和拱顶下沉在开挖45d后保持稳定。该结论可用来有效地指导隧道施工。     

动态增量位移正算反演分析及其在隧道工程中的应用

为了优化隧道围岩物理力学参数的反演方法并提高运算速度,文章提出了隧道工程动态增量位移正算反演分析法,并将该方法应用于青岛胶州湾海底隧道工程;建立了弹塑性动态增量位移反演预测模型,改进了传统的弹塑性正演优化反分析方法,衍生了作简化分析的基于施工过程的线弹性动态增量位移反演正算反分析方法;对青岛胶州湾海底隧道三个施工段计算位移和实测位移进行了比较。研究结果表明,动态增量位移反演正算反分析方法可反映动态施工过程中任意施工阶段间的增量量测信息,为变形控制技术的实施提供有力的保证;与传统的弹塑性正演优化反分析方法相比,可以提高效率,保证计算精度。     

弱胶结软岩地层煤巷稳定性的参数影响度及其破坏特征

西部矿区弱胶结软岩地层煤巷的稳定性是目前施工过程中亟待解决的问题。煤巷失稳是岩体-煤体-岩体组合结构的整体力学行为,为此,建立了顶底软岩夹持下煤层开挖巷道的计算模型。选取各层岩体及煤体的强度、刚度、厚度参数以及埋深为影响因素,巷道顶底及两帮位移量为评价指标,设计了混合水平的正交数值试验。通过定义量化指数κ,以不同检验水平下的F统计量为标准,对各因素的影响显著程度进行了五个水平的量化分级,即:高度显著、显著、较显著、有影响和无影响。分析结果表明,在埋深一定时,煤层的刚度参数对巷道变形具有显著影响;在不同的因素水平组合下,围岩呈现顶板拉剪、底板拉剪、煤层拉剪等多种破坏形式,对进一步分析煤巷失稳破坏机理及巷道维护具有重要的参考价值。     

大倾角回采巷道松动圈支护优化

随着大倾角煤层广泛开采,其巷道顶底板破坏已经严重影响到矿山的安全生产。文章以西南地区5个矿区的6条大倾角回采巷道为工程背景,首先运用地质雷达对6条大倾角回采巷道顶板及两帮围岩松动圈范围进行现场测试;其次采用3DEC离散元数值模拟软件,对围岩破坏方式、破坏塑性区进行模拟与分析,并综合现场实测结果绘制了大倾角回采巷道围岩松动圈范围图;最后以异形断面为例,对巷道支护方案进行优化。结果表明,采用"锚杆+锚索+钢带"的支护方案,能够有效地控制回采巷道围岩变形破坏,减小底板及两帮破坏范围,确保煤矿安全生产。     

地铁车站下穿地下通道段的施工监控量测分析

监控量测是隧道新奥法施工不可缺少的一个环节，是监视围岩和支护稳定性的重要手段及判断设计、施工是否正确合理的主要依据。文章以重庆市大坪地铁车站为例，介绍了下穿地下通道段隧道的施工技术及监控量测方法，并通过对隧道拱顶下沉及周边收敛位移量测和钢格栅拱架应力量测结果的分析，验证了该隧道围岩支护的稳定性。     

大断面黄土隧道变形规律及预留变形量研究

文章统计分析了大断面黄土隧道初期支护变形量,研究了大断面黄土隧道变形规律及预留变形量合理取值范围.大断面黄土隧道变形规律表现为:隧道拱顶、拱脚下沉差异小,隧道开挖后拱部将产生一定程度的整体下沉;隧道拱顶下沉量均大于水平收敛;初期支护封闭后,隧道周边位移基本上不再发展;当隧道埋深小于40m时,隧道变形量较大且规律不明显;当隧道埋深大于40 m时,隧道变形量分布相对集中.经过对现场量测数据的统计分析可知:在Ⅳ级围岩条件下,大断面黄土隧道预留变形量可取10～15 cm;在Ⅴ级围岩条件下,大断面黄土隧道预留变形量可取25～28 cm.     

厦门翔安海底隧道CRD法中各施工部对拱顶下沉的影响分析

文章以厦门翔安海底隧道陆域段软弱地层大断面浅埋隧道CRD法施工为工程背景,结合现场位移监控量测和实际施工情况,对不同开挖顺序下CRD法中各施工部对拱顶下沉的影响进行了分析研究。研究结果表明,翔安隧道CRD法拱顶下沉为台阶状上升曲线,最后趋于稳定;各分部开挖引起的拱顶下沉量具有一定的比例关系,可用于对最终拱顶下沉量的预报和控制指示;各分部仰拱及时闭合是控制最终下沉量的关键;采用CRD1、3部超前施工比CRD1、2部超前对控制拱顶下沉较为有利;施工中应重点监测和控制最早开挖的CRD1部拱顶下沉。     

当前我国高地应力隧道支护技术特点及发展趋势浅析

结合当今国内外不同支护技术的研究现状及发展趋势,文章分析高地应力环境引起的隧道硬岩岩爆与软岩大变形问题。研究指出:当前岩爆支护技术因受静力学因素为主导的岩爆发生机制影响,采用的支护构件普遍为变形性能较小的常规材料,且多具"被动支护"属性。而基于岩爆为动-静力耦合作用的结果及现行"喷锚网"支护体系中仅锚杆具有"主动支护"属性,最佳的岩爆支护体系应具备主动支护及释能两大功能,且以锚固构件的研发最为关键;针对软岩大变形的支护型式主要分为3种,即强支护、分层支护和让压支护。其中,强支护在挤压变形大的地下洞室中易诱发过大的围岩压力,适用条件有限;分层支护受其理论研究、分层厚度取值、层与层施作时机及对施工进度干扰等因素影响,也非最佳选择;而让压支护具备及时支护及边支边让等特性,可充分发挥围岩及支护材料的性能值,并可使两者均达到最优状态,为软岩大变形支护措施的最佳选择。     

某隧道初期支护混凝土开裂处理及效果分析

文章结合某高速公路隧道工程初期支护开裂处理情况,分析了初期支护混凝土的开裂原因,以及采用的洞内小导管注浆加固裂缝区、加强开裂区监控量测等处理措施及效果。工程实践表明,经过处理后的隧道周边收敛和拱顶下沉量均在规范允许范围内,取得了良好的效果,为今后类似软弱围岩隧道施工积累了经验。     

机场复合道面结构性能综合评价

文章介绍了基于HWD测试数据的机场道面结构性能评价实施方案,阐述了机场复合道面结构的参数反演原理、性能评价指标及流程,并结合华东某机场HWD检测数据,对机场复合道面结构参数反演、ACN-PCN强度评价、结构剩余寿命、结构适应性厚度等评价指标进行了详细分析。     

智能隧道激光收敛仪监测隧道拱顶下沉的原理及其应用

在隧道施工时,通过监测隧道的拱顶下沉可以判断围岩的稳定状况,从而保证隧道的施工安全。精密水准仪的工作强度高、难度大、挂尺难;虽然全站仪三角高程法测量精度可达毫米级,但在工程中的应用仍然较少。为提高隧道拱顶下沉的监测效率,文章提出了一种用智能隧道激光收敛仪监测隧道拱顶下沉的非接触量测方法,并简述了监测隧道拱顶下沉的测量步骤。通过理论推导分析,实验室内和隧道现场的重复性测量试验表明,智能隧道激光收敛仪监测隧道拱顶下沉的精度可达0.70 mm。在青岛某洞库和敦格铁路当金山隧道施工现场,与DS05精密水准仪和徕卡TS15全站仪的对比监测验证了智能隧道激光收敛仪监测隧道拱顶下沉的精度和稳定性。智能隧道激光收敛仪监测隧道拱顶下沉的方法精度可靠、监测效率高、施工干扰少,还可同时监测隧道周边收敛,具有广泛的应用前景。     

基于反分析法的均质路堑滑坡治理技术研究

反分析方法与计算机技术的结合使其功能越来越强,在实际工程中得到越来越多的应用与研究。采用反分析法确定边坡岩土体抗剪强度参数从而得出对滑坡治理的设计参数。基于简化Bishop法建立反分析极限平衡方程,并采用计算剖面多组单参数反演与统计比较分析相结合的方法,优化反算岩土抗剪强度参数值。该方法应用于某均值路堑滑坡治理工程并得以论证,表明了反分析法应用于滑坡治理的可行性与正确性。     

城镇燃气管道防腐层检测与评价

为有效避免城镇燃气管道腐蚀及各类事故的发生,文中在对某城镇燃气管道进行敷设环境调查,确定高后果区域,明确重点检测地段的前提下,使用应用组合式检测技术的DM检测仪对全程管线进行检测,得到各管道的绝缘电阻和防腐层破损点位置,进而结合相关标准对各管道防腐层状态进行分级评价,并将防腐层破损点位置进行地理信息标注。最后通过抽样开挖验证和评价,验证了该检测方法和评价标准的准确性,为管道防腐层检修提供参考。     

地下隧洞工程弹性反演唯一性的探讨

对于地下隧洞工程,依据完备的量测信息开展弹性反分析,可望唯一反演确定岩土力学参数.文章利用平面弹性复变方法和一般弹性理论推导出任意形状隧洞的位移、应力解析表达式;基于隧洞围岩位移、应力解析解,依据参数可辨识条件探讨了地下隧洞工程弹性反演参数的唯一性,并通过算例进行了验证.研究表明,依据完备的量测信息开展弹性反分析,只要测点布置方式适当,反演参数满足相应的限定条件,五个参数(σv、σh、τ、E、μ)和同时反演具有唯一性.参数反演唯一性对参数的限制条件及对测点布置方式的要求受隧洞形状复杂性的影响,随着隧洞复杂性的提高对参数的限制条件大为减少,对测点布置方式的要求也会降低.算例结果表明,结论是正确的.     

水泥基复合毯在桥梁锥坡预防性养护中的应用

本文研究了水泥基复合毯的使用性能,基于正交试验,分析了厚度、洒水量和养生时长对水泥基复合毯抗压强度的影响,养生时长对水泥基复合毯抗压强度的影响最大、洒水量次之、厚度最小,同时确定了水泥基复合毯在具体应用上的关键参数。结合德上高速巨野至单县段实体工程,探究了水泥基复合毯的具体施工和养生工艺,验证了水泥基复合毯对于桥梁锥坡良好的预防性,同时分析了水泥基复合毯的经济性和环保性,结果表明其具有良好的经济效益和环保效益,可以在桥梁锥坡预防性养护中大规模使用。     

盾构通过矿山法隧道复合支护的管片内力解析解及应用

文章针对"矿山法+盾构法"施工形成的复合支护体系,提出了模型分析的基本假定,将初始地应力分解为静水应力作用和拉压偏应力作用,并通过围岩应力释放系数反映支护时机和开挖面空间效应,利用弹性力学理论推导出了两向不等地应力条件下管片弯矩和轴力的弹性解析解;进而结合深圳地铁某区间隧道的工程实践得出了围岩应力释放系数、侧压力系数、背填层厚度和背填层弹性模量等参数的影响特性,为此新型工法的推广及复合支护的管片设计提供了理论支持。