摘要：通过研究深部软岩巷道开挖面围岩力学承载结构的形成机理和演化规律,指导巷道结构性失稳支护工艺设计。基于软岩力学模型和统一强度准则,考虑"开挖面效应、时间效应",推导围岩弹塑性解。在算例分析中,建立围岩力学承载结构,提出围岩结构性失稳的梯次支护的原理,发现围岩力学承载结构对巷道破坏特征有一定影响,并分析"面效应、时间效应"影响下的围岩力学承载结构稳定性。据此设计"短锚杆全长注浆端头锚注短锚索"梯次支护方法;经数值计算,可知改进后的梯次支护能够确定合理的锚注有效范围,该支护能使围岩形成稳定的承载结构,并及时减小围岩松动圈范围。

摘要：大跨度、高边墙地下洞室开挖过程常出现顶拱及洞室中上部围岩超限变形导致支护锚索超载拉伸失效问题,针对洞室不同部位、不同岩性和不同构造特征研究锚索分层支护具有重要现实意义。该文以白鹤滩水电站左岸主厂房3#机组典型断面为例,以现场监测数据为基础,根据实际情况建立模型,采用位移反分析法与岩石力学试验综合确定的岩石参数进行数值模拟分析。结果表明,顶拱稳定型围岩后续开挖变形量小,分层锚索支护应提高预应力锚索锁定值;顶拱非稳定型围岩后续开挖变形量大,分层锚索支护与边墙分层锚索支护类似,同样应以增大预应力锚索锚固深度和增加预应力锚索截面积、减小预应力锚索锁定值为主。锚索分层支护参数优化后数值模拟计算结果表明,洞室顶拱、边墙中上部的围岩后续开挖变形量小,预应力锚索不至于超载拉伸失效破坏;边墙中下部围岩后续开挖变形量有所提高,有利于预应力锚索充分拉伸,发挥其应有的支护效果。

摘要：针对挤压性大变形隧道支护参数、支护时机在设计工作中难以量化的现状,在考虑围岩流变效应和支护弹塑性本构的基础上,结合数值模拟手段,对各类支护的等效支护抗力和不同等级大变形隧道分层初期支护量化参数及适应性开展研究。得出主要结论:1)基于抗压强度控制,提出不同组合参数下的喷射混凝土和型钢拱架等效支护抗力;基于位移等效原则,提出不同直径、不同长度砂浆锚杆和不同长度预应力锚索的等效支护抗力。2)基于监控量测曲线,对考虑流变效应的围岩物理力学参数进行反演,以此计算围岩特征曲线,实现围岩变形量值、不同支护时机所需支护抗力与时间的关联。3)根据既有案例,取单边15 cm作为单层支护极限变形值,构建支护抗力曲线;基于极限变形控制原则,提出轻微大变形可选用单层初期支护+短锚杆的支护形式、中等大变形可选用2层初期支护+短锚杆的支护形式、强烈大变形可选用圆形隧道+3层初期支护+短锚杆+长锚索的支护形式的建议,并提出不同等级大变形隧道的支护时机及预留变形量建议值。4)兰渝铁路木寨岭隧道工程应用分析结果表明,采用该方法选取的支护参数是合理的。

摘要：为了探索在煤炭行业大变形巷道中使用的一种让压支护方案在大洞径永久运行隧洞中的支护效果和应用价值,以锦屏二级水电站输水隧洞为典型算例,采用数值模拟的方法对强支护、分层支护、让压支护进行对比分析。分析结果显示让压支护可有效释放围岩变形并控制塑性区发展规模,使围岩的应力、支护体受力状态得到有效改善,支护体安全系数有效提高。该支护结构同时具有强支护控制塑性区规模、分层支护释放围岩变形和压力的优点,是目前较为理想的大变形隧洞支护方案。

摘要：随着我国各项基础设施建设的发展,穿越高地应力区且工程地质环境恶劣的深埋长大隧洞工程不断涌现,高地应力、软岩条件下隧洞大变形问题日益凸显,并危及工程安全。对国内外大变形隧洞支护方式进行了系统调研。调研结果显示,目前对交通、水电水利等行业的隧道大变形问题的处理,均是以强支护或分层强支护为主的方案进行的,不仅造成材料的极大浪费,而且大变形造成的危害并未有效消除。而煤矿行业在处理大变形问题时成功采用了一种让压支护方案,通过对两种不同支护方式的对比分析,认为让压支护体系克服了目前交通、水电水利等行业中支护体系的缺陷,具有良好的应用前景。

摘要：高地应力软岩大变形是复杂地质环境下铁路隧道修建过程中亟需解决的技术难题。文章探讨了现阶段高地应力软岩大变形隧道支护的主要型式,通过能量法理论,验证了分层支护和让压支护的设计合理性。依据"先让再抗后刚"等支护理念,重点研究了让压支护技术在隧道设计中的应用前景,为同类地质条件下大变形灾害的预防与治理提供借鉴。

摘要：为了解决煤矿巷道顶板锚索破断率高、层状顶板难以实现稳定控制等问题,综合采用数值模拟、理论分析和现场试验等方法,研究了巷道顶板不同区域锚索的真实受力特征和长短锚索对顶板的支护效应,分析了不同区域锚索对顶板的锚固机理,设计提出以长短锚索为主导的多层次支护技术。现场实践应用表明,该技术支护效果良好,保证了矿井安全生产。