静动载条件下深部破碎巷道支护设计及稳定性分析

深部破碎围岩稳定性控制是制约深部金属矿安全高效开采的难题之一。以金川二矿区深部某中段破碎围岩条件下的采准巷道稳定性控制为工程背景,应用Q、RMR、GSI进行岩体质量分级与岩体力学参数估算,分别应用经验法和工程类比法进行采准巷道支护设计,并依据收敛约束法确定合理的释能支护时机。在此基础上,应用UNWEDGE软件对释能支护设计进行安全性评价,并通过RS2数值方法分析支护效果。研究结果表明:对于深部破碎采准巷道一次支护采用锚网喷支护,二次支护采用混凝土衬砌,最佳衬砌支护时机应满足巷道帮位移小于38 mm且顶板位移小于15 mm;静动载下有无支护数值分析结果表明,锚网喷支护满足巷道安全要求,同时对采准巷道围岩结构控制型、应力控制型破坏以及动力失稳破坏等起到良好的控制效果。研究结果为金川二矿区深部破碎采准巷道围岩稳定性控制提供了理论依据与技术支撑。

基于GPR的巷道围岩空区探测及支护设计

为确保地下矿山掘进巷道围岩稳定性,发现前方不良地质体,采用地质雷达对掘进巷道围岩及底板进行空区探测,并对巷道围岩进行不同地应力作用下的稳定性分析,对不同长度锚杆加固后的锚杆轴力进行对比。结果表明:雷达探测的两个区域均出现不同深度的振幅较强反射区;1.5 m锚杆支护作用下围岩最大位移量分别减少39.3%和10.0%,X-有效应力分别增加42.8%和37.5%;1.5 m和1.8 m锚杆支护时轴力变化基本相同。根据同相轴的连续性对异常区进行判断,异常信号为充填不密实区及空洞,采用锚杆锚网喷浆支护。研究成果可以为类似矿山巷道围岩稳定性及支护提供借鉴意义。

煤系软岩中抽水蓄能电站地下厂房大断面硐室支护设计

为实现绿色低碳可持续发展,大屯能源股份有限公司龙东煤矿拟在埋深约300 m的煤系软岩地层中建设抽水蓄能电站,决定该项目可行性的关键问题之一是能否对主厂房大断面硐室进行经济有效的支护。为此,提出了基于规范和灰色关联度分析的支护设计方法。首先对该硐室的围岩稳定性进行分级,然后根据相关规范和工程经验提出4种支护备选方案,继而通过数值模拟对其支护效果进行对比分析,最后运用灰色理论的关联度模型综合支护效果和支护成本确定出技术经济效果最优的支护方案,从大断面软岩硐室的支护角度证明了在龙东煤矿建设抽水蓄能电站的可行性。该支护设计方法科学、可行、高效,可为煤系软岩中大断面硐室的支护设计提供参考。

深部高应力巷道围岩控制与支护设计

以新集一矿360606工作面为研究对象,通过现场调研、理论推导,分析出深部高应力围岩变形特征以及主动支护机理。应用数值模拟分析最佳支护参数,设计出巷道支护方案,再通过现场实践验证支护有效性。研究结果表明:(1)6煤巷道选用Q335左旋预应力锚杆,型号为φ22 mm×2 500 mm,其中巷道两帮的锚杆间排距为900 mm×1 000 mm;顶板锚杆间排距为900 mm×1 000 mm;(2)理论推导出浅部顶板临界离层值确定为60 mm,总的顶板临界离层值为90 mm,进一步取80%安全值为72 mm,现场测得数据远小于安全值。为深部高应力巷道的围岩控制与支护设计提供研究参考。

边坡稳定性分析及支护设计

根据现场地质勘察报告,利用Bishop条分法对案例边坡项目的稳定性进行分析,确定了边坡在天然工况下和暴雨工况下的安全系数分别为0.751、0.648,均小于规范要求的安全系数标准值1.00,说明该边坡稳定性较差。基于边坡稳定性分析结果,从施工安全性及经济性两方面对锚拉式桩板挡墙和排桩式锚杆挡墙支护方案进行对比优选,确定排桩式锚杆挡墙为边坡支护方案。

软土地区深基坑开挖支护设计数值模拟研究

软土地区地质状况复杂,土质软弱且地下水位较高,是重大的施工安全隐患。本文结合广东汕头市某深基坑工程,采用FLAC3D软件,建立基坑开挖与支护三维模型,模拟地下连续墙和双排桩支护条件下软土地区深基坑开挖对基坑变形和周围测点位移的影响,来揭示两种工况条件下的基坑及周边地表变形规律。结果表明:随着开挖深度的增加,基坑边监测点侧向位移逐渐增大;且测得最大侧向位移处于地下连续墙下,约为20 mm。基坑开挖完成后,同一断面监测点水平方向距基坑边越远,其侧向位移越小,直到不产生水平方向影响;同样地,垂直方向距基坑顶越远,侧向位移也越小,直至减小至侧向位移为零。通过监测数据对比分析,采用双排桩支护结构能较好地控制地层变形并保障邻近既有建筑物的安全,研究结果可为今后类似工程基坑支护结构设计和施工提供很好的借鉴意义。

基于粒子群优化支持向量机的地下洞室支护设计

水电站地下洞室支护设计因其环境复杂性而面临重大挑战,现有方案受限于主观经验和低精度等问题,难以满足设计需求。为提高地下洞室设计效率和可靠性,通过引入粒子群优化(PSO)优化支持向量机(SVM)参数,开发地下洞室支护智能设计模型。模型将洞室跨度、洞室高度、洞室高跨比、洞室埋深、围岩类别、岩石饱和单轴抗压强度、最大主应力值、岩石强度应力比作为输入指标。通过对100个国内外水电站地下洞室支护案例的训练测试。结果表明:该模型在各项输出指标上显示了高度准确性,其中喷混厚度、锚杆直径、锚杆间排距的定类准确率分别达到90%、85%、90%,锚杆长度的定量预测拟合优度为0.843。研究成果可为地下洞室支护设计提供一种新方法。

建筑平移改造前期基坑支护设计与实践

建筑整体平移托换技术因具有较高的社会及经济效益,应用越来越广泛,复杂环境下建筑迁移的前期准备工程直接影响工程实施质量,同样是建筑整体平移托换的重难点。为此,文章以厦门市某建筑平移改造前期基坑工程为依托,探讨作为建筑迁移前期准备工程的深大基坑在设计与实践过程中的重难点问题。通过分析前期基坑工程的工程地质条件,提出了针对不同区域的支护形式,包括土钉墙、钢筋混凝土排桩等,并详细描述了施工过程及注意事项,以期为后续建筑平移前期基坑工程准备工作提供一定的借鉴经验,解决既有重要建筑物与规划冲突的问题。

复杂地质条件下基坑支护设计及其变形控制效果研究

为确保复杂地质条件下的基坑安全施工,结合基坑勘察成果开展其支护措施设计,通过变形预测等手段评价支护措施的变形控制效果。以某地质条件复杂的工程为例进行分析,结果表明:对基坑支护进行分区设计,即Ⅰ区段支护措施设计为“锚索+双排支护桩”,Ⅱ区段支护措施设计为“土钉墙+放坡”,Ⅲ区段支护措施设计为“锚索+单排支护桩”,并经配筋计算、稳定性计算,支护措施均满足要求;在基坑变形控制效果评价结果中,现阶段的变形值为12.93~28.1mm,后续预测阶段的变形值为24.94~28.52mm,均在变形控制范围内,说明基坑支护措施是合理有效的。

岩土施工的深基坑支护设计要点及其施工技术研究

当前深基坑支护土方开挖多为单向形式,挖掘覆盖范围受限制,导致荷载比下降。因此本文提出岩土施工的深基坑支护设计要点及其施工技术研究。根据当前的施工要求,首先,简述工程概况,其次,从支护强度设计、支护结构形变或者崩塌控制以及支护结构排水把控3个方面,明确岩土施工深基坑支护设计要点,并进行施工准备及应用数据采集,采用多目标的方式打破挖掘的覆盖范围限制,实现土方多目标开挖处理及朗肯土压力计算。以此为基础,测定深基坑支护结构的稳定性,同时完成对应的边坡修整,最后,采用混凝土喷射及锚杆支护加固设置进行施工。施工结果表明:对测试位置的3个测试阶段进行比对,荷载比可以达到25以上。说明当前设计的深基坑支护结构支撑效果更佳,覆盖范围更广,具有实际的应用价值。

基坑通风竖井支护设计及效果评价

为确保基坑竖井的施工安全,文中结合竖井勘察成果,在开展其支护设计的基础上,进一步结合现场变形监测成果,通过变形预测评价其支护效果。结果表明,基坑竖井的变形控制要求较高,将其支护方案设计为“钢格栅+钢筋网片+喷射混凝土+阻水注浆”;同时,经变形预测,得到基坑竖井后期变形增加速率较小,变形趋于稳定,且预测值均小于变形控制值,说明基坑竖井的支护设计合理有效,为类似工程积累了经验。

邻近建筑物深基坑支护设计及变形影响分析

文中依托实际工程,基于数值仿真开展深基坑支护结构对邻近建筑物变形的影响分析。结果表明,基坑顶部的水平位移随着基坑开挖深度的增加而增加,基坑顶部的竖向位移随着基坑开挖深度的增加先缓慢增加后快速增加。基坑开挖导致的建筑物模拟值小于实测值,且所有建筑物的沉降值均小于变形控制指标值,证实了文中基坑支护设计方案安全稳定。

软土地区紧邻地铁车站深基坑支护设计实践

如何在软土地区紧邻地铁结构的条件下,进行科学合理的基坑支护设计,采取针对性的保护和预防措施减少基坑开挖时地铁区间隧道的影响,是基坑工程领域亟待解决的问题。以上海尚浦领世F1-D地块项目深基坑工程为背景,在设计时采取了多种地铁保护专项技术措施,包括基坑分区实施方案、刚度大的支护体系、钢支撑轴力补偿系统、坑内被动区加固、承压水控制措施等。监测结果表明,靠近地铁侧的地下连续墙变形仅16.3mm左右、地铁车站最大隆起仅11.2mm,有效地保障了邻近地铁的安全,可以为软土地区同类基坑工程设计和施工提供参考。

深基坑分段支护设计及开挖稳定性分析

为保障基坑施工安全,以基坑所处地质条件为基础,对基坑支护进行设计,并采用圆弧滑动法、变形成果分析等评价基坑开挖过程中的稳定性。分析结果表明:当基坑所处近接条件存在差异时,可通过分段设计来保证基坑支护体系的合理性,文中实例将基坑支护设计分为两个区,其中,Ⅰ区支护措施为“双排支护桩+锚索”,Ⅱ区支护措施为“单排支护桩+锚索”。同时,经圆弧滑动法计算,Ⅰ区稳定性系数为1.365~1.552,Ⅱ区稳定性系数为1.298~1.498,大于规范规定的1.25,且通过变形分析,得出基坑变形趋于稳定,也在变形控制值范围内,进一步验证了基坑开挖过程稳定,为类似工程积累了经验。

基于岩土工程勘察的深基坑支护设计方案探究

为保障基坑开挖安全,本文以某基坑为实例背景,在岩土工程勘察成果分析的基础上,结合工程经验,初步构建了基坑支护方案,并利用P×C法进行基坑支护方案筛选方法构建,以筛选最优的基坑支护方案。分析结果表明,结合工程实际,将基坑支护方案初设为4类,即方案一“灌注桩+止水”、方案二“地下连续墙”、方案三“工法桩+型钢”和方案四“土钉墙+锚索”,各类支护措施的优缺点较为明显,且通过支护方案筛选,得到4类支护方案的适宜性得分介于70.80~90.85,以方案二的适宜性得分相对最高,适宜性等级为Ⅳ级,说明其很适宜本文提到的实例基坑支护。

岩溶区基坑支护设计及稳定性分析

为保证岩溶区基坑支护设计的合理性,以该区内基坑地质条件为基础,先进行支护设计,并通过经验公式、变形预测对基坑支护后的稳定性进行分析。分析结果表明:基坑近接条件存在一定差异,单一治理措施不合理,即采用分区支护设计,区1、区2的基坑支护措施设计分别为“支护桩+内支撑梁、格构柱”和“支护桩+两道锚杆+内支撑梁、格构柱”。在基坑稳定性计算结果中,整体稳定性、抗隆起稳定性均满足规范要求,加之基坑后续变形趋于收敛,充分验证了基坑设计的合理性,为类似工程积累了经验。

基坑支护设计分析及施工中的稳定性评价

为确保基坑安全施工并掌握其施工过程中的稳定性,文中在基坑所处环境条件调查基础上,先开展支护设计分析,结合监测结果,通过变形预测评价基坑施工过程中的稳定性。结果表明,基坑周边近接条件相对较为复杂,为确保其稳定性,将其支护方式确定为“支护桩+锚索”,经变形预测得到,基坑后续变形预测值为20.92~24.42 mm,均小于35 mm,这表明基坑在施工过程中处于稳定状态。

城市地下综合管廊工程支护设计方法

针对当前城市地下综合管廊工程支护稳定性差的问题,本文对城市地下综合管廊工程勘察技术与支护设计方法进行研究。以某城市地下综合管廊工程规划建设为实例,明确其概况信息。在此基础上,对地下综合管廊工程进行勘察。根据该工程项目支护需要,对地下综合管廊抗浮设防水位进行设计,确定支护设计方案。新的支护设计方案可以有效提高城市地下综合管廊稳定性。通过此次研究为城市地下综合管廊工程优化设计提供新方向。

基于含水率改变的抗剪强度指标折减方法在膨胀土基坑支护设计计算中的应用

通过膨胀土室内试验,得到了膨胀土含水率与抗剪强度指标的定量关系。试验研究表明,抗剪强度指标随含水率的增加呈逐渐降低的趋势,与内摩擦角φ相比,黏聚力c对含水率的变化更加敏感,含水率每增加5%,黏聚力c降低7.5kPa,内摩擦角φ降低3°。在此基础上,提出了适用于膨胀土基坑支护设计计算的基于含水率改变的抗剪强度指标折减方法,并通过工程实例计算与现场监测验证了该方法在膨胀土基坑支护设计中的适用性。

上社煤矿双巷掘进巷道布置及支护设计研究

以上社煤矿9217双巷掘进工作面为研究对象,采用UDEC数值模型分析了双巷掘进阶段及首工作面回采过程中不同煤柱尺寸下裂隙扩展演化及围岩变形特征。确定了合理的煤柱宽度为12 m,并设计了9217回风顺槽锚索支护参数。将方案成功应用于上社煤矿的工程实践中,取得了理想的围岩控制效果,显著提高了开采效率,同时缓解了开采接替紧张的问题。