巷道全生命周期锚杆轴力规律研究

巷道锚杆轴力监测可作为判断围岩稳定性的依据。以某矿工作面辅运顺槽为研究对象,采用锚杆无损检测技术和锚杆测力计相结合的手段,获得了巷道全生命周期锚杆轴力的变化规律,结果表明:在巷道掘进初期,受巷道围岩应力重分布的影响,锚杆轴力呈上升趋势;随着巷道的不断掘进,进入稳定期后,锚杆轴力趋于稳定;在工作面采动期间,锚杆轴力再次呈上升趋势,且随着工作面的不断推进,上升趋势也逐渐明显。通过锚杆轴力的变化情况可以获取巷道围岩稳定性,以此来为巷道支护参数优化提供依据。

基于ACO-SVM的TBM引水隧洞锚杆轴力预测研究

预测隧道锚杆轴力变化趋势,不仅能掌握隧道结构的安全状况,而且对隧道风险预警和应急响应至关重要。基于新疆YEGS输水工程喀双隧洞锚杆轴力监测数据,通过蚁群算法(ACO)和粒子群算法(PSO)优化支持向量机(SVM)模型,预测分析锚杆轴力的变化趋势,研究表明:相比PSO-SVM和传统的SVM预测模型,ACO-SVM预测模型在充分考虑隧道埋深、温度及作用时间等多项非线性影响因素后,求解的预测值与实测值更加接近,相对误差基本在15%以内,平均绝对百分误差仅为5.92,具有较好的鲁棒性,模型的稳定性和泛化能力更强,更加适合TBM隧道锚杆轴力变化趋势的预测分析,具有一定的工程应用和推广价值。

基于锚杆轴力实测的综采工作面区段煤柱稳定性分析

为了保障采掘工作的正常接续,实现矿井的高产高效,我国西部矿区综采工作面的区段平巷大多采用双巷掘进方式,巷间区段煤柱先后经历掘进,一次回采及二次回采的扰动影响,矿压显现剧烈。采用锚杆无损检测技术对区段煤柱采动影响区域进行了锚杆轴力实测,进而对区段煤柱锚杆支护体的实时支护状态及其稳定性进行评价,并对区段煤柱超前加固支护设计提出合理建议。研究结果表明,在工作面两端区段平巷里,随测试锚杆距工作面距离增大,锚杆轴力呈先增加至峰值后逐渐减小,直至趋于稳定的总体变化规律;锚杆轴力峰值位置正好对应着区段平巷围岩大量破坏与未破坏的交界区域;通过锚杆轴力变化可以较好地反映工作面前后方的采动影响剧烈范围,为工作面区段平巷超前支护范围及其预防加固措施提供参考依据。

光纤传感技术在锚杆轴力监测中的应用

在简述了光纤Bragg光栅传感器基本工作原理的基础上,通过沪―蓉―西高速公路龙潭隧道支护锚杆轴力监测的工程应用,探讨研究了光纤传感技术用于岩土工程监测的几个重要环节——传感器选择、传感器安装、传感器标定及传感器埋设。通过现场监测获得了复杂地质条件下特长隧道支护锚杆轴力的变化特性,为光纤传感技术在岩土工程监测领域的应用积累了一定的经验。

采动矿压与锚杆轴力变化关系的实测研究

采用锚杆轴力无损检测技术,对采动影响区域锚杆轴力随工作面推进变化情况进行了大量现场测试,发现锚杆轴力变化与采场超前支承压力分布具有明显的对应关系。以淮南某矿回采工作面运输平巷锚杆轴力实测数据为例,检测结果表明：在距采煤工作面0~20 m范围内,受采动影响严重,锚杆轴力变化较大;在距工作面5 m范围之内,存在支承压力减压区,此区域内锚杆轴力降低;在距工作面5~20 m范围内,对应着支承压力增压区,此区域内锚杆轴力增加,且锚杆轴力峰值位于距工作面煤壁10 m左右;在20 m以外区域,受采动影响较小,对应着支承压力稳压区,此区域内锚杆轴力变化不大。在基本顶断裂后,位于减压区内的顶板锚杆轴力急剧下降,同时,位于增压区内的锚杆轴力峰值明显下降且位置向前发生跳跃前进。研究结果表明,采动支承压力分布与锚杆轴力变化存在良好的对应关系,基本顶断裂可在锚杆轴力动态响应上得到有效体现。

隧道围岩压力和锚杆轴力的特性分析

结合江西武吉高速公路隧道15个典型断面的监测信息,分析围岩压力和锚杆轴力的稳定值和稳定时间变化规律。结果表明,锚杆未能充分发挥支护作用,应加强锚杆锚固力;隧道位置、施工方法及围岩级别对围岩压力和锚杆轴力的稳定时间有影响。利用围岩压力经验公式计算值与实际监测值进行比较,分析了经验公式对实际隧道工程的适用性。结果表明,深浅埋法计算值比实测值大;系数法和普氏法计算值与实测值相近,但计算结果有赖于参数的选取;泰沙基法计算深埋隧道的围岩压力误差较大。考虑隧道埋深和围岩级别的影响,获得围岩压力与隧道埋深的乘幂关系,以及围岩压力与围岩级别的指数拟合公式。通过监测数据获得的一些规律性结论,可为隧道结构设计和结构计算提供参考。

锚杆轴力分布与软弱岩体中隧道塑性区的关系

通过现场试验和数值模拟，分析了全长锚固型岩石锚杆轴力分布形态和软弱岩体中隧道塑性区大小之间的关系，结果表明除了围岩中存在明显的不连续面之外，二者之间没有明确关系。根据围岩位移分布能够粗略估计塑性区大小，但需采用点数多、精度高的多点位移计。

锚杆轴力反算围岩塑性区及松动区范围研究

以隧道监控量测中测定的全长粘结式锚杆轴力为基本参量,针对圆弧形公路隧道,视围岩为弹塑性介质并在轴对称条件下,考虑锚杆与围岩共同变形,推导了锚杆最大轴力与围岩塑性区半径及松动区半径的关系式,可分析判断支护条件下围岩稳定状态,算例分析表明,该方法正确可行。

偏压滑坡隧道洞口段锚杆轴力量测

介绍了隧道锚杆轴力量测的原理和方法 。

高速铁路隧道锚杆轴力量测

介绍了新建达成高速铁路宝石岩隧道监控量测中对锚杆的轴力量测,分析了量测结果,提出了大跨度高速铁路隧道监控量测应注意的问题,对高速铁路隧道积累施工经验具有积极意义。

锤击声学法锚杆轴力监测装置的研究

针对矿用锚杆的轴力监测,提出了一种锤击声学监测方法。利用结构的固有频率与载荷之间的线性关系,改变结构自由振动时发出声音的频率,根据不同频率的声音来判断锚杆轴向力的大小。通过ANSYS模态分析和Virtual.lab声场分析,得出监测装置承受载荷从0变到178 k N,声音的频率变化216.92 Hz。并对锤击力的位置、大小及工作人员所处监测位置进行声场分析,证明了该监测装置具有一定的可行性。

声学法锚杆轴力监测装置的研究

针对现有锚杆轴力监测方法存在的不足,提出一种听不同频率声音判断锚杆轴力大小的新方法,阐明了监测装置的结构构造和基本原理,从模态、声学等方面进行了详细说明,并分析了监测人员所处监测角度、距离不同对监测效果的影响。

压磁式锚杆轴力传感器的研究

针对现有锚杆轴力检测方法存在的不足,利用非晶态合金薄带压磁效应,根据感应线圈输出电压大小判断锚杆轴力大小,阐述了该传感器的结构和原理。搭建传感器测试系统,分析了气隙大小、励磁电压幅值和励磁频率对传感器输出特性的影响,并对传感器进行了静态特性标定。

声激励锚杆轴力监测传感器的研制

根据现有的锚杆支护方式,提出一种采用声激励来监测锚杆轴力的新方法,该方法属于无损检测。阐述了锚杆轴力监测传感器的基本原理,介绍了传感器的构造及参数的设置,从强度、模态、声学3个方面进行了详细说明,分析了共振板的厚度变化对声学性能的影响。结果表明,该传感器满足设计要求,方法可行、有效。

娄山关隧道锚杆轴力分布型式及力学机理研究

1概述 1872年，英国北威尔士露天页岩矿首次采用锚杆加固边坡。1912年，德国谢列兹矿最先用锚杆支护井下巷道。不久以后，这种方法在美国的矿山巷道工程中得到了推广应用。二次世界大战以后，在前苏联、法国、西德、荷兰、印度等国家也得到了发展，并逐步从矿山巷道工程扩展到其他地下工程。我国在矿山巷道工程中使用锚杆是在二十世纪五十年代后期，直到二十世纪六十年代后期才在其它地下工程开始应用。

雪峰山隧道监控量测中的锚杆轴力评测

介绍了邵怀高速公路雪峰山隧道监控量测中对锚杆的轴力所进行的量测,及怎样分析量测结果以达到修正设计、指导施工的目的。

基于锚杆轴力监测的楔形体结构面抗剪强度参数反演分析

岩体结构面抗剪强度参数的确定是岩土工程研究的难点之一。通过正交试验、极限平衡理论反演了结构面抗剪强度参数,借助Surfer软件绘制了楔形体安全系数等值线图。利用楔形体锚杆轴力现场监测数据超过轴力警戒值,建立了楔形体处于临界状态下结构面抗剪强度参数c、φ函数关系式。采用FLAC^(3D)对该楔形体进行数值模拟计算锚杆轴力,借助c、φ函数关系式建立了锚杆轴力监测数据与数值计算锚杆轴力的目标函数,通过遗传算法对其进行优化反演,得到结构面抗剪强度参数c=6 680Pa,φ=5.837°。

锚杆轴力无损检测装置的研究与设计

锚杆加固技术在地下工程、隧道施工及岩石边坡支护中得到非常广泛的应用,但缺乏一种简单、无损地检测锚杆轴力的装置。传统的液压千斤顶拉拔检测手段只能对锚杆的极限承载力进行抽检,并且属于一种破坏性检测手段。设计了一种安装于锚杆螺母与托盘之间的锚杆轴力无损检测装置,并对其进行了有限元仿真分析,确认该方法可行。

锚喷加固边坡开挖过程锚杆轴力变化规律分析

结合某道路高边坡锚喷加固工程,通过数值模拟和现场测试结果,讨论了支护时机与锚杆轴力的相互关系,分析了开挖过程中锚杆轴力的变化特征,指出及时支护时锚杆轴力比滞后支护时锚杆轴力大,下阶坡体开挖时上阶锚杆轴力会产生突变。

剥离温度影响的锚杆轴力监测成果分析

锚杆支护加固效果评价常依赖锚杆轴力的监测,但边坡中影响锚杆轴力的因素众多,故分析锚杆轴力的成因具有重要的意义。借助某高速公路超高岩质边坡的锚杆轴力监测,定性分析影响锚杆轴力大小的因素,然后针对各因素定量化,建立锚杆轴力多元线性回归模型,进而剥离温度影响,计算所受边坡变形影响的真实轴力,准确评价锚杆的加固效果,降低对边坡变形破坏的误判。将本方法成功应用于锚杆MGZ1042测点真实轴力的计算,通过剥离温度影响,锚杆轴力由原来的100 k N降至真实轴力40 k N,未超过锚杆轴力监测警戒值60 k N,从而正确判断了边坡变形破坏趋势。