摘要：柱状节理玄武岩表现出开挖后易松弛的特性,对白鹤滩水电站拱坝变形和地下洞室群稳定都有重要影响,是该工程的关键岩石力学问题之一。白鹤滩水电站柱状节理玄武岩表现出卸荷松弛、破裂松弛和坍塌松弛3种类型,采用钻孔声波测试为主、钻孔电视全景成像测试为辅的方法开展监测,并建立松弛层划分标准;发现开挖松弛具有显著的时间效应和空间效应;松弛时间效应可用对数函数表征,松弛大致在开挖35 d后趋于稳定,松弛与支护的及时性和有效性密切相关;松弛深度随着洞室跨度、开挖高度和断面面积的增加而不断增大,边墙松弛增幅尤其显著;开挖松弛是岩性、结构面、岩体结构和地应力共同控制的结果;提出成型成套松弛控制技术,取得了良好的控制效果。

摘要：深部工程开挖现场发现硬岩的剪切破坏过程对地下工程稳定性具有重要影响。深埋硬岩隧洞边墙处片帮或板裂主要为压致拉裂的结果,可通过室内单轴压缩试验来模拟;而拱肩和底角处的片帮或板裂多数是在剪切边界下形成的,需通过室内完整硬岩直剪试验来再现。针对不同类型硬岩压致拉裂型片帮,已进行了相当深入的研究,但对完整硬岩剪切边界下应力诱发型片帮的直接研究还存在着不足。为了深入研究深埋硬岩隧洞片帮或板裂的形成机制,采用FLAC;软件模拟隧洞不同位置处围岩受开挖扰动的应力调整过程,根据中国锦屏地下实验室二期工程区域的片帮统计结果,将深埋硬岩隧洞片帮划分为压致拉裂型和剪切边界应力诱发型两类,提出剪切边界应力诱发型片帮形成过程的概念模型;利用完整大理岩设计了不同正应力下压剪破裂到剪切滑移的连续性直剪试验,试样典型片帮破坏结果验证了概念模型的合理性。

摘要：在分析多个高应力地下工程破裂特征的基础上,将岩石峰前和峰后全过程力学行为纳入地下工程支护设计中,提出融合启裂强度因子和峰后脆–延转化因子的大型地下洞室应力-强度设计方法,简称“2S+”方法,充分考虑了岩石裂纹扩展机制和峰后力学行为。岩石单轴压缩试验中的启裂强度与现场初始地应力下最大主应力量值的比值构成启裂强度因子ISI,反映岩石内部裂纹扩展本质和围岩初始应力水平;工程围压范围内岩石脆性指标的下降速率构成峰后脆-延转化因子BDF,反映岩石峰后应力降低的大小、速率和脆-延性;支护强度根据收敛约束法的基本原理求解获得。基于多个典型地下洞室岩石ISI,BDF和地下洞室支护强度统计结果,建立围岩破坏模式和支护设计的“七分区”评价体系,并在多个大型地下工程实践中得到了成功应用。

摘要：地下厂房围岩稳定性是大型水电站工程建设的关键问题之一,基于数值分析法、经验公式法、工程实例统计法和工程类比分析法评估地下厂房变形允许值及其稳定性。锦屏二级水电站地下厂房变形原位测试与变形综合评估的对比结果表明:地下厂房开挖支护完成后围岩不同部位非协调变形现象显著,上游边墙中部到上游岩锚梁范围围岩变形最大,其次为下游边墙下部位置,顶拱变形普遍较小;地下厂房变形值适中,整体稳定性较好。此外,大型地下厂房围岩变形与围岩类别、地应力水平、洞室宽度及高度等呈正相关。研究成果可为大型水电地下工程稳定性分析和设计优化提供参考。

摘要：提出了基于三维激光扫描技术的隧洞变形与岩体结构面非接触原位一体化测试技术,建立了基于三维激光扫描信息的岩体结构面定量表征方法。以中国锦屏地下实验室二期工程中的深埋隧洞群为例,应用了本研究的测试技术,介绍了相关测试结果,主要包括隧洞变形和结构面测试的三维激光扫描方法,优势结构面的统计与变形综合分析,并以#5实验室的典型岩爆案例分析了三维激光扫描获得的灾变机制,评价了隧洞锚喷支护设计方法,进一步讨论了三维激光扫描的隧洞变形与岩体结构面测试技术存在的缺陷和改进方法。为隧洞岩体变形、结构面分析和安全监测评价提供了重要支撑。

摘要：基于隧洞全断面三维激光扫描技术与三维点云后处理分析技术以及自行开发的隧洞轮廓时变的MATLAB分析程序,提出了一种深埋隧洞断面处理技术,解决了深埋隧洞全断面点云数据采集和批处理(配准、去噪、连续切片和断面分析等)的问题,探讨了可能导致隧洞断面轮廓时变的因素,并将该技术应用于锦屏地下实验室全断面轮廓的监测和分析中,结合现场地应力条件、工程破坏案例、数值模拟结果以及结构面分布情况解译了深埋硬岩隧洞断面轮廓的时变特征。基于点云的隧洞断面轮廓时变特征是隧洞施工过程、力学响应过程的综合反映,是岩体力学特性、结构控制作用的综合表现,对围岩力学行为反分析研究具有重要支撑作用,是第一手客观的定量数据源。