软硬组合薄层片岩隧道初支结构稳定性分析

为提升高速铁路隧道软硬组合薄层片岩变形段初支结构的稳定性,采用监测初支结构位移变形、初支背部围岩压力、初支钢架应力及围岩深部位移等方式,通过分析各部位位移及应力监测数据变化规律,提出初支结构快速成环、局部增强喷射混凝土强度、薄层片岩区增加锚杆长度及径向注浆等方法,为控制软硬组合薄层片岩隧道初支结构变形与混凝土开裂提供技术参考。

多轴压缩条件下层状硬质片岩的力学特性研究

在深部工程中经常会遇到层状岩体,由于高应力的影响,在工程活动中发生因层状结构面诱发的岩体灾害问题。这与深部工程中的真三向高应力环境及层状结构面产状密切相关。为此,基于一种取自某深部金属矿山的层状硬质片岩,开展了考虑片理方位的真三轴压缩试验研究,获取了该片岩在两种片理加载方位下,不同应力差条件时,试样的变形、强度及破裂数据。结果表明,该硬质片岩的力学特性受片理加载方位和应力条件影响较大。具体表现在,当中间主应力σ_(2)平行片理走向时,试样的脆性更强,且最小主应力σ_(3)越小脆性越强。当σ_(2)垂直片理走向时试样的强度更高,但强度随σ_(3)增加而增加的敏感性较弱。当σ_(2)平行片理走向时,试样的破坏均以沿片理的剪切为主;而当σ_(2)垂直片理走向时,试样在低σ_(3)时,主要发生穿片理的拉破坏,高σ_(3)时,则转变为沿片理的剪切破坏。试验结果对陡倾层状硬质岩体工程的稳定性评价有一定的启示意义,即当片理走向与洞轴线的夹角较小时,浅层围岩片理面的法向应力释放程度较高,易发生受片理结构控制的脆性破坏;反之,夹角较大时,岩体的稳定性较强。