岩石工程勘测与设 计

 工程设计     |      2020-03-04 14:38

  精选公文范文管理资料[键入文字] [键入文字] [键入文字] 岩石工程勘测与设计 岩石工程勘测与设计。 岩石工程地质勘测。 岩石工程的地质勘测通过地质测 绘、工程地球物理勘探、钻探和坑探等手段 对地形地貌、水文地质条件、岩石的物理力 学性质开展分析研究,为工程设计提供依 现代工程地质勘测中,测绘仪器和手段愈发进步,包括全站仪、GPS 技术以及 三维激光扫描技术等。董秀军和黄润秋结合 工程实例,阐述应用三维激光扫描技术解决 高陡边坡调查中有关边坡快速编录和岩体 结构面参数测量的原理与方法。★-●△▪️▲□△▽叶根喜等指 出,GSR 是以声波测井数据为基础,对岩 体性质进行定量、综合评估,在软岩区域圈 定、关键层识别、底板突水危险区勘察方面 具有直观、定量表述的优势;并提出基于地 球物理技术的“矿山岩体性质原位研究”基 本思路。地球物理勘探方法还在多种工程领 域获得应用。如底青云等以声波测速法为 主,结合瞬变电磁法、岩芯波速测量等方法, 采用物理钻探技术,能直观、有效地揭露岩 精选公文范文管理资料 [键入文字] [键入文字] [键入文字] 体内部的地质条件。崔建文等讨论了国内外 瑞利波勘探、瞬态法探测技术的应用特点和 存在的问题,并提出了可能的解决途 基于钻探技术和钻孔原位勘测是一个重要途径,不少学者提出了提取岩体参数 的新方法。王川婴等通过钻孔摄像技术获取 岩体的结构特性,提出一种评价岩体完整性 的新方法,并应用于开滦煤矿唐山矿区数字 钻孔摄像工程地质勘测中的离层孔。胡波等 以统计窗为基础,结合地质素描和数码摄像 技术,补充发展了一套岩体精细结构测绘的 现场工作方法。以现场测绘为基础建立岩体 结构模型,通过离散元数值试验与物理模型 试验的对比,验证数值试验的精度,并以锦 屏一级水电站为例对坝区岩体进行大样本 岩体数值试验与岩体质量评价比较分析。W. Lin提出基于岩芯非弹性应变恢复量测定 的深孔三维地应力测试方法,介绍了方法的 基本原理、试验技术和基本操作程序,并通 过工程实例验证了测试结果的使用价 岩石工程的室内测试技术,除了传精选公文范文管理资料 [键入文字] [键入文字] [键入文字] 统的材料试验机,如单轴、三轴以及剪切试 验机等,目前还根据岩石工程的需要,发展 CT(ComputerizedTomography)检测、软岩剪 切测试与岩石蠕变测试技术、现场变形测 试、现场弹性波测试与地应力测试技术等。▪️•★ 基于上述测试新技术,在岩石工程超前预 报、动态反馈分析、设计优化、长期工程安 全与风险分析、岩体质量分类、★▽…◇变形稳定技 术标准等方面取得了一系列成果。 CT 检测通过图像重建,使指定面上不同密度的 材料信息以高分辨率的数字图像显示出来。 葛修润等利用研制的与 CT 机配套的专用 加载设备,进行了三轴(单轴)荷载作用下 岩石破坏全过程的细观损伤扩展规律的动 CT试验,得到了在不同荷载作用下岩石 从微孔洞被压密到微裂纹萌生、分叉、发展、 断裂、破坏直到卸载等各个阶段清晰的 CT 图像。软岩剪切测试主要采用的是 RYJ 岩剪切流变仪。近年来,岩石工程的试验测试装置得到了研制和改进,以适应大型、复 杂工程需要,包括三轴模拟试验台、复杂条 精选公文范文管理资料 [键入文字] [键入文字] [键入文字] 件下的地质力学模型试验设备以及数码手 段的应用等,并获得现场测试的代表性成果. 陈安敏等研制多功能模拟试验装置,可对洞 室、洞群、边坡和基坑进行平面地质力学模 型试验,对预应力锚索加固的岩体模拟试件 进行抗剪强度试验,采用研制成功的活塞式 均布压力加载器加载,可满足大型岩土工程 试验的需要。周国庆等在中国矿业大学建立 大型三轴物理模拟试验台,试验压力可达 11.0 MPa,进行了地层加固后围岩与井壁相 互作用等研究,取得了包括井壁破坏机制 “附加力理论”的研究成果。张强勇等研制出 一种能实施同步非线性均匀加载的组合式 地质力学模型试验系统,具有尺寸可调、加 载规模大、持荷稳定等优点,并利用其对一 大型分岔隧道工程进行了模型试验,有效揭 示了围岩位移场、应力场的变化规律和岩锚 支护效应。李仲奎等在溪洛渡水电站厂房洞 室群三维地质力学模型试验中采用高容重 模拟材料 NIOS、三维复杂地应力场的生成 和监控、洞室群施工过程中的隐蔽开挖技术 和内窥监测等新技术。李元海等采用自行研 精选公文范文管理资料 [键入文字] [键入文字] [键入文字] 发的岩土工程数字照相量测软件系统 PhotoInfor,对隧道围岩的变形破坏模式和不 同围压作用下的变形破裂演变过程进行试 验观测和定性、定量分析,并可对围岩破裂 带的范围进行准确界定,▲●…△◆▼是岩石相似模型试 验中有效的变形测量手段。一些新兴的岩石 工程,如 CO2 地质封存、页岩气开发、干 热岩地热开发等也陆续助推了新的岩石力 学试验装备的研发与应用,如李小春等研制 的岩石两相致裂仪等。 现场变形测试有 承压板法、隧道变形法、钻孔变形法等;主 要试验设备有液压千斤顶、传力柱、千分表、 高压管、多点位移计、测力枕等。现场弹性 波测试主要是用声波换能器、声波仪、KDY 表、高型钻孔多点位移计等配合使用,以进 行围岩变形监测和围岩松动圈声波检测。口▲=○▼地 应力测试技术主要有应力解除法和水压致 种。应力解除法采用的测试设备是电阻应变仪、应变片(应变花)、惠斯登电 桥、防护罩、钻机及辅助设备等。水压致裂 法采用了双回路水压致裂应力测量系统进 行原地应力测量;其主要仪器设备包括:高 精选公文范文管理资料 [键入文字] [键入文字] [键入文字] 压泵、储能器、井径测量仪、跨接式封隔器、 高压管及高压软管等。△ 原位试验包括现场变形测试、弹性波测试、▲★-●地应力测试以及水压裂法等,可对 岩体的弹性模量、应力、变形和抗渗等多种 性能做出评价。□▼◁▼早在 1985 年,陶振宇提出 岩石的流变性在地下工程和边坡工程中值 得注意,并将蠕变观测与室内流变试验的资 料结合起来,为工程的施工与设计提供参 BJ–110钻孔 弹性模量计成功地应用于工程现场测试 与室内试验相比,原位试验能够更加准确地获得岩体的物理力学性质,尤其是 当岩体地层结构较为复杂和基础应力状态 不明确时,所获数据更为真实,而广泛用于 对重要问题或重大工程的设计。除此之外, 针对高边坡、大跨度以及岩石流变等特殊问 题,也常常采用原型试验。 在南水北调 西线工程中,为查明沿线岩石的力学特性, 选取几个典型地段进行波速测试和现场大 型直剪试验。邢浩枫等阐述了现场试验的方 法和过程,并以现场试验参数和室内试验参 精选公文范文管理资料 [键入文字] [键入文字] [键入文字] 数分别对边坡稳定进行分析。郭启良等指 出,最高压力为 1.0MPa 的常规水压力测试 已经不能满足工程需要,◇▲=○▼=△▲只有按照洞壁围岩 实际承受的压力进行高压压水测试,才能提 供可靠依据。李利平等基于现场锚杆应力、发彩网官网 衬砌应力、爆破振速等检测数据的分析,对 大跨度隧道围岩变形的特性、岩体参数的选 择和结构稳定性做了分析,为类似工程的设 计和施工提供了参考。★△◁◁▽▼现场原型试验不仅包 括对于岩体物理力学性质的测试及分析,对 于一些加固措施的效果,如锚杆、锚索、重 力墩等,现场试验也是一种有效的测试手 冠等开展了三峡永久船闸高强锚杆的现场试验研究,○▲全面分析了锚杆、混凝土 及砂浆的应力特征,同时研究了锚杆和混凝 土的变形,◇•■★▼揭示了锚杆与混凝土联合工作规 律和砂浆在循环荷载下破坏情况。李国维等 提出了一种由树脂和玻璃纤维复合而成的 新型加固锚杆,具有较好的力学性能和耐腐 蚀性能,用以替代传统钢筋锚杆。 态设计与反馈分析。在岩石工程勘测与 设计中,为了尽可能准确、真实地模拟和分 精选公文范文管理资料 [键入文字] [键入文字] [键入文字] 析结构及基础岩体的应力、变形及稳定性, 必须要得到真实的岩体力学参数。动态设计 与反馈分析是根据工程实施过程中现场监 测的实际数据,对设计阶段采用的参数进行 实时调整,并对工程结构的变形及稳定性重 新评价,甚至调整、修改设计方案。 对大型地下洞室开挖中频繁出现的局部失稳问题,江 权等提出围岩局部不稳定问题 的实时动态反馈分析方法,并以锦屏二级水 电站地下厂房为例,阐述了理论跟踪分析与 工程调控相结合的新途径。胡 左岸边坡泥板岩体建立蠕变模型,以实际变形监测资料为目标,采用遗传–神经网络方 法对蠕变参数进行了智能反演分析。此外, 朱合华等依据施工计划建立模拟动态施工 过程的有限元模型,可较为精确地预测位 移。反馈分析方法能够预测真实岩体的变形 及其他力学特性,指导设计、施工和加固措 施,为工程的安全稳定提供保证。王国欣等 以杭千高速公路横路头隧道洞口为例,●◆●△▼●分析 滑坡产生的过程并针对监测数据做了动态 反馈,同时检验了施工单位的加固措施效 精选公文范文管理资料 [键入文字] [键入文字] [键入文字] 果,并通过有限元计算模拟了整个滑坡的过 程。杨会军等以甘肃省兰临高速公路隧道实 例,对施工中围岩的收敛变形,拱顶下沉和 围岩压力等测量数据进行曲线分析,并动态 反馈于施工过程中,指导隧道施工穿越断 层。常聚才和谢广祥通过对深部岩巷开挖后 围岩应力演化特性、变形破坏规律的分析, 揭示了深井岩巷围岩稳定性控制机制。▼▲提出 了锚网索刚柔耦合及围岩整体注浆加固支 护技术,并在施工过程中通过反馈信息进行 参数优化,较好地控制了深部岩巷围岩变 近年多位学者对反馈分析法进行了研究和改进.如以位移反馈法为基础,引入优 化反演思想及结构模量与结构缺陷度的概 念,建立等效横观各向同性边坡体的地层参 数优化反演的有限元方法,可快捷可靠地搜 索到地层参数反演的最优值. 结合人工智能、系统科学、岩石力学与工程地质学等多学科交叉,提出了岩石工程安全 性的智能分析评估和时空预测系统的思路 和岩石力学参数反分析方法。朱维申等结合 工程现场的开挖进程开展反馈应用分析等。•● 精选公文范文管理资料 [键入文字] [键入文字] [键入文字] 标签: 上一篇:岩石工程开挖与加固研究进