支护时机

摘要： 将岩体破坏接近度指标(FAI)引入隧道支护设计,明确了围岩临界支护时机判别准则.?基于有限差分数值计算程序,合理考虑岩体峰后应变软化特性,建立了一种隧道最优支护时机确定方法.?通过算例分析,定量探讨了表征支护时机的重要参数,从工程角度阐释了支护时机的本质意义.?结果表明:岩体地质强度指标GSI由75减小至25时,支护时机提前8.32?m;岩石材料常数mi由20减小至10时,支护时机提前5.85?m;岩石单轴抗压强度σci由80?MPa减小至40?MPa时,支护时机提前3.74?m;工程扰动参数D由0增加至0.8时,支护时机提前7.44?m.?将建立方法在玉渡山隧道工程中进行应用,计算出研究区段的支护时机为3.3?m,经现场监测表明该方法有效、可行.?该研究成果可为隧道支护体系的量化设计提供参考.

摘要： 由于软岩的流变特性,软岩中施工引水隧洞会导致围岩持续变形,支护不及时易引起隧洞整体失稳。以某引水隧洞为研究对象,分析不同二衬衬砌支护时机下支护结构的受力变形。结果表明:引水隧洞变形在5年时间左右基本可以收敛,在10年时间左右完全收敛。二次衬砌支护时机在最大相对位移的占比越大,二次衬砌支护后引水隧洞收敛变形愈小。二次衬砌支护前适度的变形,二次衬砌支护时机为80%Δ_(abmax)时,支护效果最优。

摘要： 破碎围岩受开采扰动容易引发围岩变形破坏,是矿山深部开采面临的重要支护难题。以阿尔哈达矿368 m中段27~35线破碎巷道为工程背景,基于Kastner公式确定破碎巷道围岩特征曲线,开展围岩—支护相互作用关系研究,以围岩—支护特征曲线交点作为围岩支护结构设计依据,探究合理支护时机。研究发现,支护结构设置时间对围岩应力释放、围岩—支护特征曲线交点位置均有一定程度的影响;随着支护断面与开挖面距离的逐渐增大,安全系数增长速率呈现先增大后减小的变化趋势;支护结构能够有效抑制围岩应力释放和围岩变形,促使围岩应力和支护抗力迅速达到平衡;对于该矿山破碎巷道围岩采用柔性支护方案,在围岩应力释放到一定程度后,施加支护的时机以支护断面距离开挖面4 m为最佳。

摘要： 柔性喷层材料具有回弹率低、硬化速度快、抗裂性能好等优点,能够满足输水隧洞大变形支护要求。文章以李金水库具体工程为背景,探讨了柔性喷层在锚喷支护输水隧洞工程中的应用问题。根据试验结果给出了柔性喷层的最佳配合比方案,建议在施工开挖后8h进行支护,采用10cm的喷层厚度。

摘要： 为研究初期支护不同施作时间对围岩稳定性的影响,以某抽水蓄能电站地下厂房为例,建立三维有限元分析模型,基于岩石材料非线性本构关系,以掌子面与分析断面的距离为控制变量,对比分析不同支护方案下厂房顶拱层的围岩位移、应力及塑性区情况。结果表明,支护时间越滞后,围岩变形及塑性应变越大,衬砌和锚杆承受的荷载越小;支护过迟,则不利于控制围岩变形和充分发挥初期支护的作用。

摘要： 通过荷载释放法计算确定某水电站尾水隧洞的最佳支护时机,并依据该最佳支护时机分析毛洞开挖和采用拟定支护措施下围岩整体稳定情况。结果表明,洞室开挖过程中洞周应力释放,围岩应力重分布;随着围岩荷载释放率的增加,洞室最大变形量也有所增加,围岩应力释放率达到70%时,测点变形增量显著增加,此时为该深埋隧洞的最佳支护时机;相较于裸洞开挖,施加喷锚支护能改善隧洞整体应力变形和塑性区的发展,同时又可很好地控制支护成本。

摘要： 为优化高地应力软岩隧道支护结构受力以及控制围岩变形,开展隧道洞型与双层初期支护支护时机研究。首先,通过现场监测数据分析高地应力软岩隧道单、双层初期支护的支护效果及围岩变形规律;然后,采用FLAC3D软件对比分析马蹄形(高跨比0.80)、类圆形(高跨比0.90)、圆形(高跨比1.00)3种洞型下以及第1层初期支护变形达300、350、400 mm时施作第2层初期支护时隧道的受力与变形情况。研究结果表明:(1)对于高地应力Ⅲ级大变形围岩2车道隧道,采用双层初期支护较单层初期支护虽有效控制了围岩变形,但在施工过程中仍出现了拱肩破坏、仰拱开裂等现象;(2)适当增大隧道高跨比可有效降低围岩变形与支护结构受力,高跨比为1.00时效果最好;(3)适当增大第1层初期支护的预留变形量,推迟第2层初期支护的支护时间,支护应力大幅降低,因此,建议第1层初期支护变形达400 mm时施作第2层初期支护。

摘要： 二衬支护时机是否合理影响着隧道的稳定性,始终是隧道施工中讨论的热点问题。结合现场监控量测数据,通过3种回归函数的对比分析,确定了满足精度的回归曲线并预测围岩最终位移量,初步确定了二衬合理支护时机;结合黄金分割法与FLAC~(3D)数值模拟软件,通过位移反分析法获得符合工程实际的围岩力学参数弹性模量E、黏聚力c值并代入FLAC~(3D)中,基于3种二衬合理支护时机判定准则确定了支护时机;综合考虑回归分析与数值模拟计算结果,最终确定兴隆隧道Ⅲ级围岩段的二衬合理支护时机与施工安全距离。研究结果表明:双曲线函数回归精度最优,并根据函数曲线预测Ⅲ级围岩最终位移量为12.20 mm,初步确定在开挖后第20天施作二衬;通过围岩力学参数反演确定Ⅲ级围岩E=4.944 GPa,c=0.268 MPa为符合工程实际的围岩力学参数;通过数值模拟确定在开挖后第19天、距掌子面95 m时施作二衬满足变形速率和极限位移准则,在开挖后第18天、距掌子面90 m时施作二衬满足最小支护抗力准则。综合考虑三者的影响程度,最终确定兴隆隧道二衬合理支护时机为开挖后第18天,此时距掌子面90 m。

摘要： 山西省中部引黄工程是山西省“十二五”规划大水网建设中的大型骨干引水工程,其水源工程是国家172项重大水利工程项目之一,输水线路总长达到384km。本文选取埋深600多m的吕梁山引水隧洞,对是否考虑开挖卸荷效应的两种不同工况施工进行了三维数值仿真分析,模拟计算隧洞围岩和衬砌管片的位移场、应力场以及围岩塑性区分布等,研究成果为隧洞支护设计和施工方案制定提供了支撑,对引水隧洞施工安全具有重要意义。

摘要： 文章针对隧道围岩施工过程中遇到地质弱带等不利地质结构导致的变形破坏问题,采用有限元数值模拟手段,结合围岩开挖应力释放率分析方法,对某隧道拱顶围岩的变形破坏、支护加固措施的有效性开展了数值分析。结果表明:围岩变形线性增加拐点对应的应力释放率可作为支护措施施加的最优时机,此时的变形量值可近似作为围岩稳定的控制值;对围岩拱顶区域的地质弱带进行加固可有效减小围岩的变形量值,增加复合衬砌的强度安全裕度,保障隧道施工安全。

摘要： 近年来中国西部已建成发电或正在建设的一批大型、特大型水电工程,其地下洞室群多处于高山峡谷地区,地质条件复杂、地应力较高.受高地应力影响,施工期洞室群围岩易出现不同程度的变形破坏,并常常导致超常规深度的围岩松弛.本文结合锦屏一级水电站主厂房围岩松弛长期物探检测成果,系统分析了围岩松弛深度的形成、发展和演化趋势,研究表明:高地应力地区厂房轴线宜尽量与最大主应力σ1方向平行,能有效减小时效变形导致的围岩松弛;洞室分层开挖时,围岩松弛深度的80％在本层开挖后间隔2～3层时形成;相比开挖后滞后支护,及时支护围岩位移量、塑性区明显较小,因此及时支护为最佳支护时机.研究成果对高地应力条件下大型地下洞室轴线选择、支护设计、支护时机选择具有参考意义.

摘要： 通过对考虑隧道围岩蠕变特性的初衬变形的理论公式的分析,利用现场实测数据的拟合公式,确定了围岩的流变参数.结合规范对于隧道二衬支护时间的确定准则,确定各级别围岩中隧道二次衬砌支护的合理时机,并利用已知的流变参数进一步求得不同初衬厚度、开挖跨度时的二衬合理支护时机.给出的流变参数和二衬合理支护时机,可为类似工程参考.

摘要： 简要介绍了会理锌矿有限公司下属天宝山矿井下采场电耙道支护方式的现状,以及钢筋混凝土支护和喷锚网支护在矿山采场电耙道支护中的运用情况,分析了这两种支护型式各自存在的问题, 针对这些问题大胆提出了一个比较可行的探索方案.

摘要： 脆性岩体高应力破裂是西部水电地下工程面临的主要岩石力学问题之一.依托世界最大规模的白鹤滩地下厂房洞室群,在概况其高应力条件和玄武岩脆性特征基础上,说明了地下洞室围岩破裂破坏形式.采用3DEC中围岩能量释放等指标,研究了洞群布置、体形优化等宏观策略;依据围岩高应力集中特征,分析了开挖程序和支护时机等应对措施.结果表明,针对构造应力占主导的地下工程,可研设计应尽可能使主要洞室轴线与σ01小角度相交、宜选择双向成拱的圆筒形体形、保证顶拱曲率与应力拱相适应,并且,在施工期应尽可能沿σ01方向优先开挖、对应力集中的顶拱开挖不宜过多分幅、河谷应力条件下应优先开挖临江侧,此外,必须充分利用掌子面效应及时支护,抑制脆性岩体破裂扩展和时效变形.工程实践表明,防治脆性围岩高应力破裂的战略性措施能够降低洞室群围岩产生破裂破坏的总体风险,而战术性措施能够减小支护代价,提升工程安全性和经济合理性.

摘要： 本发明涉及一种实验室内确定锚注支护最佳注浆时机的方法，基于岩石内部裂隙发育程度与注浆固结体强度之间的变化规律，通过双轴流变与注浆耦合试验，获得注浆时机与注浆后试样单轴抗压强度之间的关系曲线，进而分析获得最佳注浆时间，突破了传统锚注支护设计中凭经验确定注浆时机的瓶颈，实现了锚注支护最佳注浆时机的科学、合理确定；本发明思路清晰，理论依据合理、可操作性强，为煤矿巷道锚注支护注浆时机选择提供了重要的方法，具有显著的指导意义。

摘要： 本发明涉及一种隧道初期支护施作的最佳时机判别方法，通过数值模拟分析隧道开挖后，在无支护条件下，围岩应力释放过程中围岩位移、应力及拉应变的变化规律，以围岩的拉应变达到岩体极限拉应变，即将开始产生破坏，并即将形成松动圈为判别标准，作为施作初期支护的时机。该方法从松动圈的定义出发，将使隧道初期支护施作的时机判别方法得到补充和完善。

摘要： 本发明公开了一种硬岩深竖井井筒让压支护时机确定方法，属于地下工程技术领域，通过合理地确定竖井井筒临时支护和永久支护的持续时间以及转换时机，充分释放围岩中的应力，发挥并利用围岩自身承载能力，实现井壁结构的低压或免压承载，包括以下步骤：确定支护方案，获取联合支护体的支护刚度和最大承载力；获取井筒围岩变形特征曲线GRC，围岩中的压力即联合支护体的承载力，获取联合支护体的最大承载力对应的围岩变形量，以联合支护体的最大承载力对应的围岩变形量确定临时支护时机；获取联合支护体支护承载力、支护刚度和围岩变形量的关系，以临时支护与围岩变形量达到平衡作为永久支护时机。

摘要： 本发明涉及隧道施工的领域，具体而言，涉及一种软岩隧道施工支护时机确定方法，采用台阶法施工，每部分开挖后立即施作第一层支护。上台阶第一层支护后：若岩体以极软岩为主，立即施作上台阶第二层支护。若初支已出现开裂或掉块，立即施作上台阶第二层支护。否则，暂不施作上台阶第二层支护。下台阶第一层支护后：若岩体以极软岩为主，立即施作下台阶第二层支护。若初支已出现开裂或掉块，立即施作下台阶第二层支护。否则，暂不施作下台阶第二层支护。仰拱第一层支护后，立即施作仰拱第二层支护。本发明根据围岩变形特点和力学特性，明确了一次支护和二次支护施作时机，有效控制围岩变形，同时也较为经济。

摘要： 巷道二次支护时机与范围的确定方法，包括以下步骤：（1）一次支护；（2）选择测试地点；（3）准备工作；（4）布置控制点定位；（5）观测；（6）红外热像图处理；（7）二次支护时间及面积确定；（8）损伤程度确定；（9）支护深度的确定；（10）根据以上方法确定了二次支护范围，然后损伤程度不同，采取补打锚杆或补打锚杆+注浆的手段进行二次支护加强围岩的承载性能。本发明单次可检的面积较大，检测效率较高，红外检测提供热图像能非常直观的显示存在损伤位置、区域面积及损伤程度，配合钻孔窥视仪探测损伤深度，能够准确确定巷道二次支护时机与范围与不同的支护强度。

摘要： 本发明提供了一种隧道初期支护时机动态确定方法，属于隧道工程技术领域，第一步：获取隧道信息，并构建待求解围岩‑支护结构变形方程；第二步：根据所述待求解围岩‑支护结构变形方程，基于实际隧道工程的变形控制基准、施工条件动态选取合适的隧道初期支护时机。本发明在收集隧道工程相关参数的基础上即可快速、大量地计算得出不同支护时机下围岩‑支护结构变形及支护结构受力情况；本发明通过及时调整现场不断变化的围岩参数、支护结构方案，建立不同的求解方程，因此，本发明适用于不同隧道或同一隧道不同段落，并可动态指导施工，且可依据现场变形控制基准、支护结构受力状态、施工条件等选取适宜的支护时机。

摘要： 本发明涉及隧道施工的领域，具体而言，涉及一种软岩隧道施工支护时机确定方法，采用台阶法施工，每部分开挖后立即施作第一层支护。上台阶第一层支护后：若岩体以极软岩为主，立即施作上台阶第二层支护。若初支已出现开裂或掉块，立即施作上台阶第二层支护。否则，暂不施作上台阶第二层支护。下台阶第一层支护后：若岩体以极软岩为主，立即施作下台阶第二层支护。若初支已出现开裂或掉块，立即施作下台阶第二层支护。否则，暂不施作下台阶第二层支护。仰拱第一层支护后，立即施作仰拱第二层支护。本发明根据围岩变形特点和力学特性，明确了一次支护和二次支护施作时机，有效控制围岩变形，同时也较为经济。

摘要： 本发明公开了一种硬岩深竖井井筒让压支护时机确定方法，属于地下工程技术领域，通过合理地确定竖井井筒临时支护和永久支护的持续时间以及转换时机，充分释放围岩中的应力，发挥并利用围岩自身承载能力，实现井壁结构的低压或免压承载，包括以下步骤：确定支护方案，获取联合支护体的支护刚度和最大承载力；获取井筒围岩变形特征曲线GRC，围岩中的压力即联合支护体的承载力，获取联合支护体的最大承载力对应的围岩变形量，以联合支护体的最大承载力对应的围岩变形量确定临时支护时机；获取联合支护体支护承载力、支护刚度和围岩变形量的关系，以临时支护与围岩变形量达到平衡作为永久支护时机。

摘要： 本发明公开了一种深部大断面切眼成巷方式及支护时机的确定方法，具体步骤包括深部大断面切眼顶板变形力学模型分析、成巷方式选择、深部大断面顶板破坏过程UDEC数值模型建立、调整模型参数匹配岩体强度并进行全局模型校正匹配现场变形特征、反演导硐掘进期间和二次扩刷期间顶板岩层裂隙特征和破坏过程、对比不同支护强度和支护时机顶板控制效果、确定深部大断面切眼成巷方式和支护时机，提出合理的控制技术参数；通过本方法能够反演深部大断面切眼顶板岩层裂隙特征和破坏模式，确定合理的成巷方式及支护时机，进而有效的控制深部大断面切眼围岩稳定。

摘要： 巷道二次支护时机与范围的确定方法，包括以下步骤：（1）一次支护；（2）选择测试地点；（3）准备工作；（4）布置控制点定位；（5）观测；（6）红外热像图处理；（7）二次支护时间及面积确定；（8）损伤程度确定；（9）支护深度的确定；（10）根据以上方法确定了二次支护范围，然后损伤程度不同，采取补打锚杆或补打锚杆+注浆的手段进行二次支护加强围岩的承载性能。本发明单次可检的面积较大，检测效率较高，红外检测提供热图像能非常直观的显示存在损伤位置、区域面积及损伤程度，配合钻孔窥视仪探测损伤深度，能够准确确定巷道二次支护时机与范围与不同的支护强度。