软弱围岩隧道在高地应力条件下的变形规律研究

采用能描述岩体大变形特征的几何非线性程序FLAC进行数值模拟研究 ,揭示了软弱围岩隧道在高地应力条件下的变形规律 ,即软弱围岩隧道的最大变位方向与最大主应力方向存在相互垂直关系的变形规律 ,这一结论与人们已认同的通常情况下隧道围岩所表现出的相互平行关系变形规律截然不同。需要指出的是 ,这种“相互垂直关系”的围岩变形规律 ,与一些工程实例的现场位移量测结果 ,却表现出完全的一致性 ,例如在高地应力条件下已发生大变形的家竹箐隧道工程 ,其围岩变形规律便是如此。

高地应力条件下隧道大变形的数值模拟分析

基于陈至达提出的大变形问题基础理论 ,指出了以传统小变形理论研究软弱围岩隧道大变形问题存在的弊端。运用非线性数值模拟大变形的手段 ,针对二郎山公路隧道在高地应力条件下软弱围岩的大变形进行了研究 ,进而探讨了大变形破坏的本质问题。

高地应力条件下输水隧洞断面选型及支护设计

现阶段,我国引水工程项目规模正在不断扩大,在高地应力条件之下,合理选择隧洞断面形式以及支护结构是非常重要的,会直接关系到最终引水工程项目建设质量。本文尝试对不同断面形式下的隧洞围岩应力、变形程度以及塑性区分布规律进行了分析,将隧洞断面确定为马蹄形。此外,还对输水隧洞支护设计工作的要点进行了深入探索。

高地应力条件下大型地下厂房松动区变化规律与参数反演分析

控制地下洞室围岩变形及失稳的重要因素之一就是松动区,本文以某水电站为例对高地应力条件下大型地下厂房松动区变化规律进行了分析,并采用遗传算法进行了大型地下厂房松动区参数反演分析。在分析地应力条件下大型地下厂房松动区变化规律时主要采用了声波测试和多点位移计监测,通过这两种方法的探究得知地下洞室围岩变形与地下洞室岩壁位移变化有一定的联系,高低应力与一般强度的应力对地下厂房松动变化的影响也不同。本文从多方面探究了高地应力条件下大型地下厂房松动区变化规律,通过参数反演确定变化规律,找出解决办法:通过灌浆加固控制地下洞室围岩变形及失稳问题。

高地应力条件下巷道周围岩石罪状应力解除技术的基本研究

在高应力条件下的巷道常常会出现由于巷道周围的岩石圈逐步恶化导致的不同类型的破坏机理，应力集中会引起围岩原有裂隙随着破碎岩体的软化特性和体积增加而发展成为二次型破裂，其结果是巷道产生严重的净空收敛，为了防止这种机理的发展，进行了发展一个解除应力的岩石圈的原理的基本研究，其目标是在周围岩体和巷道周围的应力圈内建立一种稳定的碎裂平衡，文中给出了比例的1：100和1：10的几种模型试验的结果，这些模型试验表明，当在巷道周围有一定宽度的环形范围内人为地进行应力解除时，模型中的巷道净空收敛将显著地减小，为分析这种应力解除技术进行了弹塑性计算，这些计算给出了破裂岩体的体积特性、剩余强度以及软化特征的影响。文中给出了一个假定地层为弹塑性介质（煤）的巷道的设计计算实例，其结果表明在上述的材料特性和边界条件情况下，应力解除技术是控制巷道严重收敛的有效方法，通过计算以后，即可得出应力解除槽沟的设计尺寸的结论，应力解除的潜在能力似乎受所需的槽沟宽度的限制，一些有杉数排钻孔的现场试验已经完成，但是其结果并不一致且难以解释，因此当考虑采用大尺寸的应力争除槽沟时，其材料介质的特性和问题的边界条件必须认真地加以研究。

高地应力条件下煤矿井巷支护方法研究

今天的煤矿矿井不断向深部发展,导致地应力不断提高,严重恶化了围岩地质条件,不仅提高了巷道支护的难度,更加大了巷道支护的复杂程度。面对这种情况,非常有必要建立一条完整、优化的巷道支护技术,提高煤矿巷道支护的质量。在本文中,笔者就高地应力条件下煤矿井巷支护方法进行了分析和探讨。

猴子岩地下厂房洞室群高地应力条件下围岩稳定性施工跟踪专题通过验收

2015年12月24日,《猴子岩水电站地下厂房洞室群高地应力条件下围岩稳定性施工跟踪专题研究》报告通过验收。参会单位的专家和代表听取了中国地质大学（武汉）对猴子岩地下厂房洞室群高地应力条件下围岩稳定性施工跟踪专题专题报告主要内容的汇报,并进行了认真的讨论和审议。会议评审认为,中国地质大学（武汉）完成的专题报告研究资料收集详实,分析合理,结论基本可靠,满足合同要求,同意通过验收。

极高地应力条件下深埋大型地下洞室群开挖支护对策研讨会在蓉召开

2019年1月9日,双江口项目部在成都组织召开地下厂房洞室群阶段性成果研讨会,会议由成都院副总工程师、双江口项目经理兼设总李永红主持,特邀专家宋胜武、肖平西、陈卫东和银登林等到会指导。科研协作单位项目负责人、勘测设计分公司水工处及地质处领导和相关设计人员参会。双江口水电站工程为一等大(1)型工程,电站装机容量2000MW,枢纽工程由拦河大坝、泄洪建筑物、引水发电系统等组成。地下厂房洞室群布置在左岸,由主厂房、主变室和尾水调压室三大主体洞室及数十条附属洞室组成,规模巨大。

高地应力复杂地质条件下的特大型地下厂房岩壁梁部位开挖施工关键技术研究

岩壁梁是桥式起重机运行时的受力结构，是地下厂房施工和运行的核心建筑物。岩壁梁部位开挖是直接关系到岩壁梁成败的关键之一。所以，岩壁梁部位开挖是整个地下厂房系统开挖质量要求最高、技术难度最大的部位。是地下厂房系统开挖的重点和难点。针对瀑布沟水电站特大型地下厂房地应力高、岩石硬碎、节理发育、完整性差、岩性变化大、工期紧迫及岩壁梁部位开挖质量要求高等特点，中部拉槽首次采用了“三步起爆一次开挖施工光面一预裂爆破”这一关键技术，在岩壁梁岩台以上保护层部位采用“直孔和斜孔光面爆破一次开挖”方法，减少了爆破对岩壁的扰动影响，确保了岩壁开挖成型质量，创造了炮孔痕迹保存率100％．由爆破和围岩卸荷造成的影响深度在0．2～0．8米，岩壁平均超挖8．7cm的新记录。开挖质量优良。极具推广价值。

圆形隧道应力-应变正交关系的力学行为研究

基于 Detournay导出的在非静水应力场条件下 (λ≠ 1)服从 Mohr- Coulomn屈服准则以及不相关塑性流动势时圆形洞道平面问题位移场基本解 ,揭示出软弱围岩隧道在高地应力条件下的变形规律 ,即 ,软岩隧道的最大变位方向与最大主应力方向存在相互垂直关系的变形规律 ,这一结论与人们已认同的通常情况下隧道围岩所表现出的相互平行关系变形规律 ,截然不同。需要指出的是 ,这种“相互垂直关系”的围岩变形规律 ,与一些工程实例的现场位移量测结果 ,却表现出完全的一致性 ,例如在高地应力条件下已发生大变形的家竹箐隧道工程 ,其围岩变形规律便是如此。

天生桥引水隧洞岩爆防治措施研究

本文以正在施工的天生桥引水隧洞岩爆为例,讨论了岩爆发生的条件,从而提出了防治岩爆的弱化措施,并用边界单元方法分析了隧洞围岩内切缝的应力、位移及能量分布,结果表明这类方法具有明显的效果。

2004年度二等奖——复杂岩层深部巷道地压及支护对策研究

本项目针对肥城矿业集团有限公司陶阳煤矿进入深部开采出现高地应力和复杂地层条件下的巷道支护问题展开了系统地研究。弄清所研究区域的高地应力条件下围岩力学特征以及蓉措峦形破坏的主要机制，为巷道支护方案的选择及参数的确定提供理论依据。

特大型地下厂房岩壁梁部位开挖施工关键技术研究

岩壁梁是桥式起重机运行时的受力结构，是地下厂房施工和运行的核心建筑物。岩壁梁部位的开挖直接关系到岩壁梁的成败。针对瀑布沟水电站特大型地下厂房地应力高、岩石硬碎、岩体地质构造节理发育、完整性差、岩性变化大、工期紧迫及岩壁梁部位开挖质量要求很高等特点，中部拉槽首次采用了“三步起爆一次开挖施工光面——预裂爆破”这一关键新技术，在岩壁梁岩台以上保护层部位采用“直孔和斜孔光面爆破一次开挖”方法，减少了爆破对岩壁的扰动影响，确保了岩壁开挖成型质量，创造了炮孔痕迹保存率100％，由爆破和围岩卸荷造成的影响深度为0.2～0．8m，岩壁平均超挖8.7cm的新记录，开挖质量优良。

西柏坡隧道施工岩爆预防与防治

岩爆是岩体中聚焦的高弹性应变能,因开挖而产生的一种具有代表性的应力释放现象。岩爆是突发性的,且大都发生在隧道掌子面附近及侧边上,与塌顶和塌方有明显区别。处于高地应力条件下的隧道等地下工程洞室开挖施工过程中,因开挖卸载引起隧道围岩内部应力分异作用,导致洞室周边岩体承受的荷载不断增加,当应力超过其极限应力时,平衡被打破,

成都院两项科技成果喜获电建科学技术奖特等奖

5月25日，2016年度中国电建科学技术奖评审会议在北京召开。成都院两项重大科技成果喜获特等奖，另有4项成果分获一、二、三等奖。获特等奖的两项科技成果分别为“300m级特高拱坝安全控制关键技术及实践“、”高地应力条件下地下洞室群围岩大变形控制与块体稳定性研究”，这是成都院历经多年研发完成的水电工程前沿共性关键技术成果，经院士专家鉴定达到国际领先水平。中国电建科学技术奖自2014年开始设立，特等奖是电建集团科技进步最高奖励，视技术水平和社会经济效益从特别优秀的成果中评选产生。今年有159个项目申报中国电建科学技术奖，共有5项科技成果获特等奖。

大型地下厂房洞室群围岩稳定耗散能理论分析方法及应用

我国正在开发或待开发的水能资源主要位于青藏高原东缘的西南高山峡谷地区,由于新构造运动影响,地应力普遍较高.近十余年来修建的大型地下厂房中,最大地应力超过30 MPa的先后有二滩、小湾、官地、锦屏一级、猴子岩等,给施工期安全和厂房的长期稳定带来了不利影响.例如,二滩地下厂房施工尾期的突发式大变形,锦屏一级的时效大变形等.从现有研究结果来看,高地应力条件下围岩的变形主要受应力控制,因此,不论是二滩还是锦屏一级,其大变形实质上是高地应力条件下围岩不同破裂形式的一种反映.问题是何种条件下围岩会产生突发式大变形,又在何种条件下围岩会产生时效大变形,这类大变形如何影响围岩的稳定,什么工程措施才是合理的围岩破坏控制措施.这些构成了本课题需要解决的问题.