山东大学学报 (工学版)

某岩溶隧道围岩稳定性及涌水量预测的流固耦合分析

李新平代翼飞胡静

2009, 39(4): 1-6.

摘要 ( 701 )

PDF (1144KB) ( 1592 )

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以沪蓉西高速公路乌池坝隧道为工程背景,建立了岩溶隧道三维地质模型,分析了在流固耦合条件下隧道轴向和垂直隧道轴向方向上的隧道围岩应力特征,讨论了围岩应力与分析断面距暗河、地表岩溶洼地之间距离以及与工况之间的关系,分析了各种工况条件下隧道典型断面洞壁的位移变化情况,对隧道的涌水量进行了分析和预测.研究和分析结果可为岩溶地区隧道的围岩稳定性分析和涌水量预测提供参考和帮助.

岩溶隧道综合超前地质预报方法与工程应用

张庆松许振浩李术才

2009, 39(4): 7-11.

摘要 ( 661 )

PDF (2064KB) ( 1413 )

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基于岩溶隧道施工中易发生突水、突泥(涌砂)和塌方等安全事故,造成人员伤亡、经济损失和隧址区水文地质环境破坏等情况,依据不同超前地质预报方法优缺点和适用范围,提出了针对突水、突泥、断层破碎带、岩溶、围岩类别及稳定性的综合超前地质预报方法,建立了宏观超前地质预报、长期超前地质预报、短期超前地质预报、地质灾害临近预报的多步预警预报体系,预报体系在沪蓉西高速齐岳山隧道等工程中得到了成功应用.

岩溶隧道涌突水灾害预警与防治技术

马士伟梅志荣张军伟杜俊

2009, 39(4): 12-16.

摘要 ( 693 )

PDF (562KB) ( 2175 )

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通过对岩溶隧道涌突水灾害发生现状和综合影响因素分析,提出隧道涌突水灾害的形成和发生必须具备4个基本条件:一是特殊的地质构造基础;二是足够的填充物质条件,三是丰富的地下水源影响,四是人为的开挖扰动激活.在此基础上对水压、水质、围岩位移、钢拱架应力等监控对象给出预警标准,提出了岩溶隧道涌突水灾害三级监控预警,开发了隧道涌突水灾害预警系统.通过武广铁路浏阳河隧道过河段及宜万铁路大支坪隧道现场试验表明,该系统能较好地适应隧道复杂环境,稳定性好,其推广应用对长大隧道安全施工具有一定的指导意义.最后建议岩溶隧道涌突水灾害整治的原则:防、截、堵、排综合治理,以堵为主,堵排结合,混水要堵,清水可排.

陆地声纳法在隧道不良地质超前预报中的应用

邱道宏钟世航李术才张乐文苏茂鑫孙怀凤

2009, 39(4): 17-20.

摘要 ( 709 )

PDF (1775KB) ( 1996 )

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在隧道施工过程中经常遇到断层、溶洞、突水及突泥等无法预料的地质灾害，给施工带来重大灾难和无法估计的经济损失.为了保证隧道施工安全，对掌子面前面地质情况进行准确及时的超前预报具有重大的工程价值.陆地声纳法作为地震反射法的一个变种，是一种易掌握、仪器轻便的隧道掌子面前方地质预报方法.该方法与其它常归物探方法相比，可避开许多干扰波，可单道连续采集，并且有分辨率高，偏移距小，反射能量高等特点.在详细调查某引水隧道沿线工程地质情况的基础上，结合陆地声纳的探测结果，对掌子面前方的断层、溶洞和可能较大的涌水点的位置进行了预测.结果表明该方法对断层、破碎带、溶洞的探查精度较高，对水的探查可作为辅助手段.

海底隧道涌水量影响因素的数值模拟研究

冯现大李树忱徐帮树

2009, 39(4): 21-24.

摘要 ( 661 )

PDF (963KB) ( 1586 )

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针对某海底隧道,从数值模拟分析的角度,研究涌水量计算的影响因素.建立大量的海底隧道计算模型,采用不同模型尺寸和边界条件,计算其涌水量从而寻找规律.结果表明:边界范围至少为隧道尺寸的7倍时,才能保证涌水量计算结果的准确性;固定孔隙水压力边界引起涌水量被高估,自由孔隙水压力边界与此相反;侧压力系数对海底隧道涌水量的影响基本可以忽略.

TSP信号采集质量影响因素的现场试验研究

张霄李术才张庆松刘钦张宁刘斌

2009, 39(4): 25-29.

摘要 ( 629 )

PDF (1097KB) ( 1829 )

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为了提高TSP现场信号采集的信噪比和预报准确度,通过现场试验、结论对比分析和理论分析的方法,对影响TSP信号采集质量的主要因素进行了研究,探讨了断层破碎带、瑞雷波和接收探杆的锚固耦合等影响因素对信号采集的影响方式.首次采用了单道信号分析的方法,对比分析了接收探杆的不同耦合方式和锚固强度对信号接收的干扰特点,并研究了减弱或消除干扰的接收探杆耦合方法.通过对瑞雷波的理论研究,分析了瑞雷波对信号采集的干扰原理,得出了增加接收探杆的锚固深度可显著减弱瑞雷波干扰的结论.

近蚀变带地应力异常分布对岩爆风险强度影响研究

张乐文李镐秦杰

2009, 39(4): 30-33.

摘要 ( 619 )

PDF (456KB) ( 1746 )

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通过系统的数值仿真试验,研究了蚀变带厚度、地应力侧压系数这两个因素对地应力异常分布区的影响.采用正交与均匀试验设计方法,应用有限差分分析方法,对各种计算工况进行分析,得到了规律性的结果.最后以江边电站引水隧道实际工程为例,分析蚀变带附近的应力分布情况并进行了岩爆等级预测.得出了可以指导工程实践的结论.

公路隧道围岩级别变化的瑞利波速度判据分析

赵存明沈斐敏

2009, 39(4): 34-39.

摘要 ( 696 )

PDF (1319KB) ( 1625 )

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公路隧道开挖过程中围岩级别的准确判定和预报是合理选择支护参数和确定施工方法的重要依据.如何根据瑞利波频散曲线上的速度变化特征,超前预报围岩级别,经过大量的探测试验与规范法围岩级别的详细判定结果的比对,基于地质由已知到未知的工作原则,比照当前围岩状况,将围岩级别的变化划分为3种情况:同级别围岩、由高级别到低级别、由低级别到高级别,以瑞利波速度随深度变化率为判定指标,给出了围岩级别变化的瑞利波速度判据,说明使用该判据时的注意事项,并通过预报成果验证了判据的准确性.为隧道施工围岩级别预报提出了一种高效原位测试方法.

TSP203预报胶州湾海底隧道f2-1含水断层的实践

赵岩李术才薛翊国李为腾丁志海

2009, 39(4): 40-44.

摘要 ( 648 )

PDF (833KB) ( 1155 )

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青岛胶州湾海底隧道地质条件复杂,发育有多组高陡倾角断层,因此隧道在通过海域段涌水断层时的安全便成了工程建设过程中的关键问题.而隧道地震波法(tunnel seismic prediction, TSP)超前地质预报系统作为近年来应用于隧道超前地质预报中较成熟的手段,具有预报距离长、对断层破碎带反映敏感、易于操作、对施工影响小等优势.文中作者应用TSP超前地质预报系统对胶州湾海底隧道f2-1含水断层进行了探测,对TSP系统所采集到的数据进行分析,得出深度偏移、反射层提取图、预报结果 2D视图显示与岩体物性图和预报结果3D视图等成果,从而判定了f2-1断层发育的规模与位置,从成果图中提取并统计了断层带内裂隙发育的数量、长度等参数,为超前预注浆加固提供了参数,并对开挖后的地质情况进行了地质编录,验证了本方法的准确性与有效性.

组合爆破法TSP超前地质预报研究

许振浩李术才张庆松李利平张霄高阳原小帅

2009, 39(4): 45-49.

摘要 ( 714 )

PDF (1031KB) ( 1736 )

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为同时提高TSP隧道地震波超前地质预报距离和精度,采用组合爆破法改进了原TSP超前地质预报信号触发方式,提出了激发孔中心距经验公式.选用延时误差为几微秒或零点几微秒的瞬发雷管,引进延时测量仪测量雷管起爆延时,可有效减少地震波信号走时误差,提高预报准确度.采用组合爆破法可同时获得高能量与高频率的地震波信号,使超前地质预报在距离和精度两方面均得到了提高.该方法在宜万铁路云雾山隧道、沪蓉西高速齐岳山隧道和龙潭隧道得到了成功应用.

瞬变电磁对含水层的超前探测效果分析

孙亮

2009, 39(4): 50-52.

摘要 ( 602 )

PDF (740KB) ( 1156 )

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在隧道开挖过程中,掌子面前方多存在充水、充泥断层或裂隙等地质病害体形成的含水夹层.基于等效导电平面法基础上的视纵向电导二次微分成像方法,利用“H”型地电模型理论得到含水夹层的视纵向电导微分成像响应特征和识别方法,提出视电阻率和视纵向电导相结合进行含水夹层的探测方法,以此来指导瞬变电磁法在隧道内的超前地质预报工作,提高了瞬变电磁探测的精度及准确度.

TSP超前地质预报异常地震波信号

原小帅张庆松许振浩高阳

2009, 39(4): 53-56.

摘要 ( 677 )

PDF (1307KB) ( 1330 )

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隧道地震波预报(tunnel seismic prediction, TSP)超前地质预报系统已在国内外多条隧道中成功应用，做为一种应用最为广泛的长距离预报手段，在隧道施工地质预报中发挥了巨大的作用.在TSP数据采集过程中，会遇到复杂多变的围岩和现场条件，采集到的地震波波形也会千差万别.研究了几种常见的异常原始地震波波形特性和成因，并提出采取相应的措施，避免产生和接收异常信号，提高TSP地震波信号质量，为增加TSP数据解译的准确性和可靠性打下坚实的基础.

TSP预报倾斜岩层分界面误差规律性探讨

丁万涛李术才张庆松

2009, 39(4): 57-60.

摘要 ( 632 )

PDF (905KB) ( 1830 )

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基于TSP探测原理,分析TSP预报倾斜岩层分界面误差产生原因.结合实际工程实例对比分析,探讨TSP对倾斜岩层预报结果产生的误差与倾斜岩层与隧道轴线之间夹角的规律,总结得出不管隧道轴线与倾斜岩层之间的夹角的大小如何,预报的倾斜岩层分界面的位置都会比真正的分界面位置延后出现.

瞬变电磁三维成像技术在地质预报中的应用

苏茂鑫李术才李貅张庆松薛翊国邱道宏

2009, 39(4): 61-64.

摘要 ( 606 )

PDF (895KB) ( 1319 )

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传统的瞬变电磁隧道超前地质预报解释成果图一般为视电阻率断面二维等值线图,但三维成像相比于二维成像要显得更加直观,信息量更加丰富,解释更加全面,可以提高瞬变电磁超前地质预报解释精度.因此,拟采用三维曲面延拓方法对瞬变电磁三维成像技术及其在隧道超前地质预报中的应用情况做一些探讨性研究.首先,从原理上阐述了三维曲面延拓成像方法,然后通过实例分析三维延拓成像的超前地质预报中的技术特点及其应用效果分析.最后,总结出相应的结论和规律,以此来指导瞬变电磁在隧道内的超前地质预报工作,不断提高瞬变电磁探测的精度及准确度.

地质雷达在胶州湾海底隧道F_4-5含水断层超前预报中的应用

李为腾李术才薛翊国赵岩丁志海

2009, 39(4): 65-68.

摘要 ( 555 )

PDF (861KB) ( 1301 )

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青岛胶州湾海底隧道地质条件复杂,隧址区含有多组高陡倾角断层,因此隧道在通过海域段涌水断层时的安全便成了工程建设过程中的关键问题.以此为背景,根据在胶州湾海底隧道左线隧道F_4-5含水断层利用地质雷达对破碎围岩和裂隙水进行超前预报中的应用,针对信号采集和数据处理解析过程中各影响因素,采取相应的处理措施,最大限度地去除干扰,最后得出清晰准确的测线伪彩色成果图及测线波形图等成果,并从成果图中统计了探测范围内的结构面和裂隙发育的具体位置和规模、裂隙水发育位置等参数,为超前预注浆加固提供了参数.对开挖后的地质情况进行地质编录,验证了本次地质雷达预报的准确性与有效性.所采用的方法措施对于海底隧道地质雷达超前地质预报具有一定的借鉴意义.

综合地质预报在某隧道明洞探测中的应用

孙怀凤李术才崔伟邱道宏刘钦

2009, 39(4): 69-73.

摘要 ( 560 )

PDF (1751KB) ( 1716 )

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隧道出洞口附近易出现塌方、冒顶等地质灾害，为防止这类灾害的发生，施工前必须对隧道前方地质情况做出准确判断.文章分别介绍了隧道地震波法(tunnel seismic prediction, TSP)和地质雷达法(ground pener rating radar, GPR)两种常用的地质预报方法，并综合应用这两种方法对某隧道明洞段进行了探测.根据超前地质预报的探测结果，确定地面冲沟所在位置及掌子面前方岩体含水情况，并做出该区域不会揭露明洞的判断；同时结合地质雷达对拱顶进行连续跟踪探测，得到了顶板的厚度.最后，探测结果与实际开挖情况进行了对比验证.通过综合地质预报的手段，能够较准确的探明掌子面前方的地质情况，指导工程施工.

基于二次时差法的隧道施工探测仪的设计与实现

李海东田岚李树忱

2009, 39(4): 74-77.

摘要 ( 615 )

PDF (381KB) ( 1869 )

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基于二次时差法提出了一种隧道涌水超前探测仪设计方案,并以PC+MCU的方式实现探测仪接收系统的具体设计,重点阐述了激电电压采集的一系列优化技术．最后给出了这种探测仪的一组测量结果．

充填型溶腔的超前地质预报与地质灾害防治

张广宪

2009, 39(4): 78-81.

摘要 ( 586 )

PDF (983KB) ( 1010 )

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岩溶隧道施工过程中,常揭露充填型溶腔,造成突水、突泥等地质灾害,开展溶腔超前地质预报与灾害防治工作可有效避免灾害发生.采用超前钻探和隧道地震波法(tunnel seismic prediction, TSP)，综合超前地质预报方法对某隧道岩溶发育地区进行充填型岩溶预报,根据预报结论,及时调整和优化了原设计支护方案,采取超前帷幕注浆、超前小导管注浆和超前管棚注浆等超前支护措施加固危险段,制定桩基承担式桥跨方案处理隧道下方充填型溶腔,防止地质灾害发生,减少工程损失,保证隧道施工安全.

地质雷达在岩溶隧道超前预报中的应用

高阳张庆松原小帅许振浩刘斌

2009, 39(4): 82-86.

摘要 ( 745 )

PDF (1357KB) ( 2166 )

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地质雷达是一种广泛用于地质探测的高频电磁脉冲波技术.针对湖北大广南高速公路建设中紫荆山岩溶隧道实际工程,为了探明隧道周边岩溶等不良地质体,采用地质雷达中连续测量方法进行信号采集,并通过增益调节、滤波处理等方法对采集信号进行处理.通过结合裂隙、溶洞、富水岩体三个典型实例,分析并总结了它们的地质雷达反射波的具体特征,分别表现为节理裂隙反射波同相轴杂乱、岩溶裂隙反射波的带状分布、溶洞反射波的 “双曲线反射”、富水岩体反射波的主频显著降低和能量迅速衰减等.这些特征有助于断定出不良地质体的具体位置和规模,从而为保障隧道的安全施工提供了一定依据.

深井综放沿空掘巷合理支护形式研究

靖洪文许国安曲天智张春雨

2009, 39(4): 87-91.

摘要 ( 590 )

PDF (1424KB) ( 1272 )

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为了给深井综放沿空掘巷的支护选型和参数设计提供指导与依据,首先从结构力学的角度对目前综放沿空掘巷常用的工字钢棚和锚网梁(索)2种支护形式的作用机理进行了分析,然后通过实验室物理模拟试验研究了上述2种支护形式的作用效果,并且从关键承载层与次生承载层的相互关系分析了锚索的支护作用.结果显示,锚网梁(索)支护能很好地适应深井综放沿空掘巷的变形特点与维护要求,是理想的支护形式;顶板锚索的作用主要是将锚杆锚固形成的次生承载层与深部关键承载层连接起来,大大增强围岩稳定性.

济三煤矿沿空巷道矿压显现规律研究

翟新献陈东海郭念波勾攀峰

2009, 39(4): 92-96.

摘要 ( 662 )

PDF (800KB) ( 1901 )

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针对济三煤矿综放工作面断层发育、坚硬顶板围岩地质条件,设计了综放面小煤柱沿空巷道锚杆(索)支护参数.巷道在施工过程中,采用顶板离层仪和钻孔窥视仪,较系统地观测研究了沿空掘巷矿压显现规律.研究结果表明:巷道顶板下沉量较小,锚固区内外岩层离层量小巷道掘进影响区范围为50m左右;巷道底臌较严重,巷道两帮移近明显,围岩收敛后巷道由矩形断面变形成为倒梯形断面;沿空巷道煤柱中节理裂隙十分发育,煤体压缩变形成为块状结构的塑性松散体.综放面回采期间巷道断面大小满足使用要求,说明了沿空巷道锚杆支护,能够经受住综放工作面采动影响,锚杆支护试验取得了成功.研究成果在综放面沿空掘巷中进行了推广应用.

深厚表土层井壁竖向附加力反演及稳定预测

王在泉卢则阳张黎明

2009, 39(4): 97-101.

摘要 ( 682 )

PDF (1049KB) ( 1627 )

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在深厚表土层中建成的煤矿竖井井壁，开拓和采矿活动或人为疏水造成井壁周围土层固结沉降，土层在固结下沉过程中对井壁外表面施加一个竖直向下的附加力，这一竖直附加力是导致井壁破裂的关键原因.因此，合理确定这一附加力的大小对于分析预测、评价井壁的安全状态有重要意义.为此提出了基于监测信息的应变优化反分析确定附加力的方法，反演了作用在某井壁表土段上的竖向附加力，在此基础上进行了有限元弹塑性数值计算，得到了井壁由弹性进入塑性的发展过程及应力、应变随时间的变化规律，获得了井壁的极限压应变，从而为井壁的信息化监测预警提供了依据.

深部圆巷开挖围岩能量耗散特征数值模拟分析

崔兰王树仁

2009, 39(4): 102-106.

摘要 ( 692 )

PDF (640KB) ( 1401 )

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深部高应力巷道岩爆灾变机理及其控制对策研究，是目前国内外采矿工程所急待解决的重点难题.应用UDEC计算程序，分析了深部圆巷随开挖半径大小、应力水平高低和应力不均匀程度，围岩内主应力分布和能量耗散特征，发现随应力水平由低至高和应力不均匀程度的加剧，巷道围岩能量耗散值和能量耗散率均成凹形特征曲线急增；随开挖半径由小至大，能量耗散值成凹形曲线急增，但能量耗散率变化却很小；随着应力水平不均匀程度的加剧，在巷道围岩内部形成的主应力差值封闭包核区，呈现由围岩浅部向围岩深部跃移现象；当水平应力大于垂直应力时，在巷道顶板产生主应力差值封闭包核区的范围和量值大小，相对于巷道两帮更为严重.

高密度电阻率法在煤矿界外巨空水探测上的应用

马其华王宜泰

2009, 39(4): 107-111.

摘要 ( 725 )

PDF (1084KB) ( 1898 )

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针对汶南煤矿界外巨空水严重影响矿井安全生产的这一工程难题,通过引进高密度电阻率法对其进行了勘探.基于对高密度电阻率法的基本原理、野外数据采集工作以及数据的整理和分析的研究,可以利用电阻率的变化情况来判断煤层的开采情况,然后对已开采煤层(采空区)部分,通过电阻的大小来判断采空区的含水状况.通过使用该法在汶南煤矿界外巨空水的探测结果来看,高密度电阻率探测法具有准确率高,可视性强,方便快捷的特点,具有一定的工程参考价值.

千米深井软岩巷道破坏机理及支护技术研究

李海燕刘端举孙庆国王怀新刘玉萍

2009, 39(4): 112-115.

摘要 ( 716 )

PDF (517KB) ( 1755 )

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基于矿井开采逐渐向深部发展,巷道围岩呈现高地压、大变形、难支护的特点,常规锚网支护已难以控制巷道围岩变形的情况.通过对华丰煤矿-1?100水平巷道破坏机理的研究,提出了采用马蹄形巷道支护断面和全封闭支护的理念,加强底板承载能力和巷道抗蠕变能力;根据千米深井巷道围岩流变特性,研究得出了围岩地压得到合理释放趋于稳定时进行永久支护的时机和距离,并在永久支护中实施锚注加固,使松散破碎岩块胶结成整体提高了围岩的内聚力和内摩擦角,使围岩由“软”变“硬”,使无支护作用的围岩体变为支护结构,同时锚注锚杆成为全长锚固锚杆,加强了围岩的加固效果,达到安全永久支护巷道的目的.

平庄西露天煤矿滑坡灾害远程监测实例分析

韩雪

2009, 39(4): 116-120.

摘要 ( 643 )

PDF (1212KB) ( 1643 )

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在远程实时监测系统前期研究开发基础上,以平庄露天矿边坡为现场应用研究对象,开展了滑坡监测及预报的现场试验研究.对露天矿山边坡在采动条件下,由稳定到不稳定直至滑动的全过程,进行远程实时监测.至2007年1月14日产生滑坡.在获得宝贵的大型现场试验数据基础上,对比分析了边坡的滑动破坏特征、位移和远程监测曲线,揭示了远程监测曲线斜率增大预示边坡稳定系数降低,曲线斜率突增处是预报特征点.试验表明,该方法实际应用于滑坡灾害监测预报是有效的,与传统的位移监测方法相比,不仅实现了远程无线监测,而且在预报时间上显著提前.

复杂条件下巷道围岩破坏机理及支护方案研究

何山尤晓春

2009, 39(4): 121-124.

摘要 ( 584 )

PDF (301KB) ( 1165 )

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从许厂煤矿复杂的地质构造入手,分析了复杂地质构造所引起的高应力特征,并结合围岩物理力学特性对巷道围岩变形破坏特点及破坏机理进行了分析,提出了复杂地质构造及高应力条件下软岩巷道的安全支护技术措施.该结果对同类型工程的设计与施工具有重要的参考价值.

深井巷道涌水探查方法及工程治理研究

刘人太李术才潘光明张庆松武文东李海燕林明远

2009, 39(4): 125-129.

摘要 ( 633 )

PDF (1247KB) ( 2134 )

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在岩溶水治理中,岩溶裂隙的空间发育和水力连通规律是决定工程治理成败的关键因素.为了在工程治理中做到有的放矢,将物探方法应用到岩溶水治理工程可以实现以下目标:通过物探方法获取工程目标岩体的裂隙发育位置、规模和空间展布规律;并通过对钻探划定重点含水构造区域,掌握含水构造的地层信息和含导水特点;在综合物探和钻探信息的基础上,可以分析得出岩体内部裂隙空间发育规律,从而为注浆钻孔合理位置的选定和注浆浆液扩散路径提供参考.通过水力连通实验和等水位线的绘制,可以分析得到浆液扩散规律,从而为注浆治理中选用注浆材料和注浆工艺提供依据,达到减少工程投入,增加工程效益的目的.

热力响应下衬砌隧道附加应力场的敏感性分析

王明斌李术才蔚立元秦昊

2009, 39(4): 130-133.

摘要 ( 555 )

PDF (691KB) ( 1034 )

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针对核废料深埋处置遇到的热力耦合问题,研究一个深埋衬砌隧道热力响应下的附加应力场问题.考虑全场的应力变形特征,运用复变函数的罗朗级数展开技术,构造合适的应力函数,结合边界条件和无穷远的性态,获得了全场复势的解析表达,对孔口应力的敏感性分析显示:相对于无衬砌的情况,软衬砌的存在可以有效降低孔口应力,当衬砌厚度达到某个值时,孔口应力最小,过厚、过薄的衬砌对降低孔口应力都是不利的;对于硬衬砌隧道,当衬砌厚度达到某个值时,会出现应力集中现象,为了降低孔口应力,必须增加衬砌厚度;在一定情况下,由于热膨胀产生的热应力,也可以降低孔口应力.

锦屏二级水电站施工排水洞岩爆数值模拟

徐奴文唐春安周济芳唐烈先梁正召

2009, 39(4): 134-139.

摘要 ( 604 )

PDF (1576KB) ( 1808 )

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岩爆是一种极为复杂的动力失稳现象.在深埋隧洞的勘察设计和施工过程中,高地应力及其诱发的频繁岩爆,是影响隧道洞室稳定的重要因素之一.作为四川雅砻江锦屏二级水电站的重要的临时工程,施工排水洞在进入埋深1600m后就发生多次岩爆, 严重制约了工程的进展,为了研究岩爆发生机理与高地应力之间的关系以及更好地预测岩爆在隧洞内发生的位置,运用渐进破坏过程数值分析软件RFPA(realistic failure process analysis)对施工排水洞进行初步的应力分析,得出与现场实测相吻合的初始地应力拟合曲线.同时,隧洞开挖引起应力重分布而产生的围岩破坏的数值模拟也很好的印证了现场发生的岩爆情况,表明基于渐进破坏过程数值分析的RFPA可以真实地模拟高地应力下岩爆机理.

溪洛渡地下厂房开挖反馈计算及预测研究

韩荣荣张建海张肖蒋锋李杰张恩宝侯攀

2009, 39(4): 140-144.

摘要 ( 698 )

PDF (888KB) ( 1331 )

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针对溪洛渡水电站地下厂房洞室群规模巨大,其中主厂房、尾调室跨度分别达到28.4m和25m这种情况.通过引进洞周松弛系数函数,提出了新的地下洞室围岩参数反演的计算思路和方法,对现场左右岸共10个典型剖面实测的监测资料进行了跟踪反馈和后期开挖预测预报分析.经过前1～10级的参数调整和反馈分析之后,对左右岸典型剖面的预测精度一般均能够达到较高的水平,说明了该方法在实际工程中的适用性.

孔道成孔工艺对锚固力损失的分析与控制

王清标

2009, 39(4): 145-148.

摘要 ( 568 )

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预应力锚索锚固作用机理复杂,影响预应力锚固效果的因素众多,锚固力损失与材料性质、被锚固介质力学特性、锚夹具质量、施工工艺等因素有关.研究了锚索施工工艺中孔道成孔工艺对锚索锚固力损失的影响及控制措施,通过数学手段分析了孔道弯曲和孔道偏差影响,推导出了孔道摩擦损失理论计算公式.研究表明:孔道摩擦损失理论计算公式更加符合工程实际,具有较大的实用价值;钻孔的孔斜率与锚固力沿程损失具有相关性,孔斜率越大,锚索锚固力损失也越大,在相同的孔斜率n条件下,锚索张拉荷载P越大锚固力损失也越大;通过相应的工程措施可以减少孔道成孔引起的锚固力损失.

新型岩石相似材料的研制

张宁李术才李明田杨磊

2009, 39(4): 149-154.

摘要 ( 748 )

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在研究了国内外近几十年岩土工程中常用的相似材料的研究现状,并分析了它们优缺点的基础上.通过试验测定不同水灰比和橡胶粉取代率时,改性水泥砂浆的表观密度、抗压强度、弹性模量和劈拉强度等物理力学性能的变化情况,总结这些物理参数随橡胶粉取代率、水灰比的变化规律，获得一种新型岩石相似材料.结果证明,这种新型岩石相似材料能很好地满足相似材料的选材要求,是一种比较理想的岩石相似材料,值得在其他模型试验中推广.

支座纵向摩阻力对济南黄河三桥受力性能的影响

张惠勤高建军吕长荣

2009, 39(4): 155-158.

摘要 ( 648 )

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为了探索支座纵向摩阻力对该桥受力性能的影响,对主梁的支座按照纵向约束刚度的不同设定了5种纵向约束工况来模拟支座的纵向摩阻力,分别分析各工况下恒载和活载在主梁控制断面和塔底产生的内力、塔顶产生的纵向位移、斜拉索索力等,总结出了不同纵向约束方式下桥梁受力性能的变化规律;然后根据该桥的荷载试验结果,确定了相对合理的纵向约束方式;最后提出利用该类型支座在以后此类桥梁的设计中需要注意的问题.该研究成果为使用此类型支座桥梁的计算分析提供了技术参考.

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