软岩

摘要： 软岩隧道围岩岩质较软,岩体破碎(呈松散状态),自稳能力极差,开挖完成后存在渗水(裂隙水)、掉块现象,且易发生小规模坍塌。施工期间须做好超前地质预报、监控量测工作,严格控制各工序施工质量,同时控制好安全步距。以质量保安全,以安全促进度,保障隧道顺利贯通。

摘要： 为研究强震地区软岩高坝在动力作用下的应力应变规律,通过对筑坝材料进行动力试验,并根据动应力试验结果,采用三维真非线性黏弹塑性模型,分析了高土石坝地震动力,获得了最大加速度反应、最大位移、大坝坝体内部应力分布、纵向横向位移和最大震陷量、坝坡抗震稳定最小安全系数等结果。计算结果表明,坝顶及其附近坝坡区域的加速度反应较大,需要布置专门工程措施。坝壳料为软岩,在高土石坝中使用虽然需要放缓边坡,但通过施工控制填筑质量,仍可很好地满足大坝稳定和应力应变要求,可为类似工程抗震设计提供设计参考。

摘要： 为了解决浅埋软岩隧道在开挖过程中发生大变形的问题,依托在建隧道工程,分析隧道初支变形及破坏特征,并利用数值模拟软件对大变形原因进行分析,提出合理的变形控制措施。结果表明:洞口浅埋段围岩受到开挖扰动和地下水影响,围岩变形量大,纵向变形分布不规律;开挖初期变形快且变形速率大,最高达到38.4 mm/d;变形持续时间长,变形后期能达到10.2 mm/d;变形主要发生在上、中台阶开挖阶段,约70%;初支应力过大,且塑性区过度发展是隧道发生大变形的主要原因。根据现场监测数据和数值模拟结果提出优化工法、提高支护参数、进行洞内降水和加大预留变形量的综合处治措施。研究结果可为类似软岩隧道的大变形预防与处置提供参考。

摘要： 目前国内外软岩隧道施工出现了大量变形问题,软岩隧道变形过大将无法实施二次支护,因此软岩隧道施工初期支护参数的设置至关重要。本研究构建了基于统一强度理论的应变软化模型,并结合松动圈理论计算得到锚杆最优支护参数的计算方法。依托软岩隧道A的实际施工,使用数值模拟和现场监测两种方式,验证最优支护参数计算方法的有效性。结果表明:支护参数优化之后,隧道围岩松动圈的拱顶厚度减少了45.4%,边墙厚度减小了43.5%,说明施加支护措施能够有效遏制松动圈的进一步扩散,并且效果明显。研究提出的软岩大变形隧道最优支护参数设计方法在理论推演和工程应用中均有效,可为软岩隧道初期支护措施设计提供一定思路。

摘要： 针对煤矿深水平高应力软岩机电硐室的严重底鼓情况,以淮北矿区邹庄煤矿-800m水平机电硐室为研究背景,依据弹性力学与塑性力学理论分析了底鼓的力学机理,同时基于围岩整体稳定性原理,制定了抑制底鼓的技术方案。现场实测数据表明该技术方案简便易行、效果显著,充分论证了研究成果的科学性和正确性。该成果不仅可以用于高应力软岩机电硐室底鼓控制机理与技术的研究,而且可以用于井下水仓、大断面高应力软岩巷道底鼓控制机理与技术的研究。

摘要： 针对庞庞塔煤矿软岩顶板巷道具有跨度大、顶板松软、支护比较困难等问题,对切巷顶板采用注浆加固技术和顶板全锚索支护方案。现场钻孔窥视和锚索抗拉力试验结果表明:切巷顶板采用注浆加固效果理想,二次扩刷后切巷围岩顶板下沉量、底鼓量、顶底板移近量和煤帮鼓起量较小,切巷施工安全。

摘要： 巷道支护是井工开采工程的核心,是一切安全生产和效益的基础。随着开采条件的日益恶化,支护对煤矿开采的制约作用日趋明显,先进采矿方法能否实现,在很大程度上取决于巷道支护状况和有效断面能否得到保证。随着我国煤层的大力开发,软岩矿井的数量也在与日俱增。论文针对软岩巷道基本特性,结合晓南矿W2-723综采工作面两顺支护情况进行论述。

摘要： 为了使让压支护更科学地应用于深埋软岩隧道变形控制,改变常规初期支护以弯曲变形让压为主的力学模式,基于结构稳定理论和大变形力学理论,研究让压支护的结构化实现方法。研究结论包括:(1)围岩稳定以拱结构为基本力学模型进行分析,应采取整体性、系统性的控制措施;(2)初期支护应降低几何非线性的影响,实现变形大的让压需求,同时规避力学大变形效应;(3)初期支护在“柔刚–刚柔–强刚”的变刚度调平过程中,必须以承载能力和稳定性得到保证为前提;(4)围岩与初期支护形成叠合结构的关键是两者力学性能匹配程度和接触面抗剪切能力。

摘要： 为解决焦作矿区深部高应力、软岩以及强采动影响下底抽巷巷道变形量大、局部区域破坏严重的问题,综合采用现场调研、理论分析、数值模拟和井下试验等多种方法,分析归纳了焦作矿区深部底抽巷变形破坏原因及影响因素,提出深部底抽巷“高预紧力锚网索喷+注浆”联合支护技术方案。现场应用表明:联合支护技术取得了良好的支护效果,巷道变形量明显减小。

摘要： 通过对新疆输水隧洞II标上第三系N1+2泥岩大变形洞段的分析,总结了软岩大变形的一些特点和规律,并有针对性地采取加密拱架间距、增设双排锁脚锚管、拱梁式支护方式、放大预留变形量、施作中长管棚等措施,有效控制了收敛变形速率及变形量,为一次支护及二次衬砌施工提供了安全质量保障。这些措施适用于泥岩、砂质泥岩、粘土岩等地层中易发生膨胀大变形隧洞(道)的开挖施工。

摘要： 本文以典型软岩—泥质粉砂岩为研究对象,进行了不同应力水平下的恒轴压、分级卸围压室内流变试验.试验结果表明,软岩在卸荷条件下的轴向及侧向流变变形较大,各向异性显著.在恒定围压较高时,轴向流变变形较大,而随着围压逐级降低,侧向流变变形发展较轴向更快,试样在破裂围压下的侧向变形远大于轴向.通过深入分析软岩卸荷流变试验成果可知,线性Burgers流变模型能较好地反映各级围压下流变曲线的衰减流变及稳态流变阶段,但对于破裂围压下的非线性加速流变阶段无法描述.基于上述分析,建立一个非线性损伤流变模型,采用Levenberg-Marquardt非线性优化最小二乘法对试验结果进行拟合,并获得软岩的非线性流变参数.经比较,拟合计算与试验曲线吻合程度很高,说明该流变模型能较好地反映软岩卸荷流变各阶段的曲线特征.

摘要： 以典型软岩-泥质粉砂岩为研究对象，进行了不同应力水平下的恒轴压、分级卸围压室内流变试验。试验结果表明，软岩在卸荷条件下的轴向及侧向流变变形较大，各向异性显著。通过深入分析软岩卸荷流变试验成果可知，线性Burgers流变模型对于破裂围压下的非线性加速流变阶段无法描述。基于上述分析，建立一个非线性损伤流变模型，采用Levenberg-Marquardt非线性优化最小二乘法对试验结果进行拟合，并获得软岩的非线性流变参数。经比较，拟合计算曲线与试验曲线吻合程度很高，说明该流变模型能较好的反映软岩卸荷流变各阶段的曲线特征。

摘要： 岩土剪切带的形成与土体的逐渐破损理论是当今国际力学界和岩土工程界共同关注的课题.本次共进行2组直剪试验，中生界白垩系上统红层强风化泥质粉砂岩及第四系含风化石粉质粘土各1组(土岩各一组)，结果表明现场大型直剪试验是测定软岩抗剪强度的有效手段，能准确的为地(坝)基、地下建筑物和边坡的稳定计算分析提供抗剪强度参数(内摩擦角和粘聚力)，评价地基及边坡岩土工程条件。

摘要： 为了研究软岩的渗流、温度与应力耦合特性以满足工程需要,本文结合热量守恒理论推导出了渗流影响下的温度场模型;并通过恒定应力下的温度影响软岩渗透率试验和恒定温度下应力影响软岩渗透性能试验,分析了水温和岩体温度、温度梯度和温度应力对软岩渗透系数的影响,得出了温度场影响下的渗流场模型,并通过试验测得修正渗流系数,加上渗流连续方程、热传导连续方程和应力应变本构方程建立了等效连续介质三场耦合分析模型.并结合工程对某重力坝算例进行三场耦合分析,与原单一因素结果比较得到了一些规律性变化.

摘要： 口孜东矿是国投新集能源股份有限公司建设的第一对1000 m深井，采用普通支护难以达到足够的支护强度。经过研究，采取锚架注一体化支护方式，有效解决深井地压大、支护困难的问题，基本有效地控制软岩巷道的稳定性，为解决1000 m深井软岩巷道支护问题提供有价值的参考和宝贵的经验。

摘要： 针对露天矿开采中软岩边坡变形破坏现象越来越多的情况，以岩石拉破坏理论为基础，给出岩石拉张破坏的判据及开裂准则，通过编制的有限元程序模拟软岩边坡拉张破裂的演化过程，得出软岩边坡在重力作用下坡上岩体受拉情况。当拉应力超过岩石的抗拉强度时，岩体破裂，在顶部形成拉张破裂面和裂缝，这与现场的实际情况非常相似。可为了解软岩边坡的破坏规律及支护等提供理论支持。

摘要： 本文重点介绍岱庄煤矿在施工-580m水平1160采区胶带上山水闸门硐室过程中遇到泥岩、页岩等软岩和十下灰岩承压含水层大涌水等不利地质条件下,采用锚网(索)喷和配筋方式加固硐壁、铁皮配双注浆管注浆和围岩注浆惟幕隔离涌水点等特殊处理措施,建成岱庄煤矿5.8MPa特高压防水闸门硐室,总结了施工中采取的关键技术措施。

摘要： 为解决软岩隧道工程的支护优化设计问题,研制出力学曲线与原岩相似的模型材料,形成软岩工程常用的支护设计方法对应的物理模型,即锚杆支护、锚喷支护、锚杆加长的锚喷支护,加上毛洞模型作为参考模型,4种平面模型形成三维模型后,置入大型真三轴模型试验机,在模型边界相同的条件下对软岩隧道的支护方法进行研究.试验结果表明:不同的支护方式具有不同的超载能力和不同的破坏特点;该相似模型材料对软岩大变形特点具有良好的适用性.试验还为软岩隧道支护设计提供了可靠的研究基础.

摘要： 蠕变是影响岩体稳定和地下工程安全的一个重要因素,为了更好地研究蠕变破坏的机制,对传统的蠕变模型进行了改进.通过引入分数阶微积分的概念,基于分数阶导数理论导出了Abel粘壶.继而代替Newton黏壶,构建了一种基于分数阶导数理论的非线性Maxwell模型.为了能够更好地模拟出岩石的加速蠕变阶段,又引入了一种非线性黏塑性体.将改进的Maxwell模型与非线性黏塑性体相串联,提出了一个全新的非线性蠕变模型并得到了其蠕变方程.结合广义塑性力学理论,推导新模型在三轴应力下的蠕变方程.基于一系列的蠕变实验对模型进行了验证,并对比西原正夫蠕变模型.结果表明此模型可以更好地模拟岩石蠕变的全过程,尤其在加速蠕变阶段更加有效.

摘要： 红层软岩具有岩体强度低、抗风化能力弱、水敏感性强、工程地质性质差等特性,所以在红层地区地质灾害类型、灾害规模状况与其他岩性地区不同,川中红层是最具有代表性的近水平红层分布区,地形上为丘陵区,相对高差不大,除龙泉地区构造作用强烈外,均为构造作用轻微的近水平红层分布区.通过调查四川省蓬溪县境内红层的地质灾害状况,从气象水文、地层岩性、地形地貌等地质环境条件分析其成因及分布特点,对该县作地质灾害规划及预测川中地质灾害具有重要意义.

摘要： 一种岩土勘探工程软岩地应力测试装置以及岩地应力测试，通过钻孔机在围岩的指定位置形成钻孔，在钻孔外形成多个应力传感组件，通过推杆将应力传感组件推入钻孔内指定深度，通过注浆杆向应力传感组件弓形水泥底座的上方空间注浆，从而使应力传感组件的检测面上的砂浆在受到软岩压力的情况下凝固；基于应力传感组件的传感器的读数，确定应力传感组件的地应力，从而建立软岩区域空间力学模型。本发明通过现场量测信息拓展出整个工程范围的初始地应力场，对于指导地应力实测和工程建设更有意义，具有重要的实用价值。

摘要： 一种软岩孔壁形变测量仪及软岩形变测量方法，属于岩土测量设备。该软岩孔壁形变测量仪包括驱动杆，驱动杆上套设有可沿其轴向移动的导向杆，导向杆的一端和中部分别设有固定装置和至少一个定位装置，驱动杆远离固定装置的一端设有测量装置，固定装置包括沿导向杆周向布置的至少两个可伸缩的伸缩杆；定位装置包括沿导向杆周向布置的至少两个弹簧片，每个弹簧片的一端与导向杆连接；测量装置包括一端与驱动杆铰接的测量杆和支撑杆，支撑杆的两端分别与导向杆和测量杆的中部铰接。该软岩孔壁形变测量仪结构简单，拆装、携带和使用方便，能够在软岩软化变形且孔壁局部塌孔的情况下准确测量其变形量。本发明还提供了一种软岩形变测量方法。

摘要： 一种脆性软岩周向均压加载装置，包括底板、纵向隔板、横向隔板、弹性加载软囊、加载动力；所述纵向隔板、横向隔板均为2块且相互垂直连接围合构成一四边形腔体，所述四边形腔体安装在底板上；在每一块纵向隔板、横向隔板上均安装有一弹性加载软囊，每一个弹性加载软囊均通过管道与加载动力连接。本发明通过液压对不规则试块施加围压，通过弹性加载软囊及其表面的柔性垫层，消除因试块表面不平整和表面缺陷带来的困扰，实现不规则试块表面的均匀加压，这样不仅能够实现岩石试块在不引起试块局部应力集中的情况下试样的完全固定，而且能够约束试块在试样钻取时内部裂隙的发展，提高脆性软岩试块的强度，进而提高标准试样的钻取率。

摘要： 一种软岩孔壁形变电测仪及软岩形变测量方法，属于岩土测量设备领域。该软岩孔壁形变电测仪包括导向杆和数据采集仪，导向杆的两端分别设有固定装置和测量装置；固定装置包括沿导向杆周向布置的至少两个可伸缩的固定杆；测量装置包括沿导向杆周向布置的至少两个第一弹簧片，及与第一弹簧片一一对应的LVDT位移计，且每个第一弹簧片的一端与导向杆连接，LVDT位移计的两端分别与导向杆和对应的第一弹簧片连接，每个LVDT位移计均与数据采集仪电连接。该软岩孔壁形变测量仪能够在软岩软化变形而未出现局部塌孔的情况下准确的测量孔壁的变形量。本发明还提供了一种软岩形变测量方法。

摘要： 本发明一种软岩、极软岩区大直径调压井长进尺先导井光面爆破开挖法，包括（A）长进尺先导井开挖和（B）调压井开挖的步骤。其中，（A）中包括I.布设先导井的爆破孔、II.先导井起爆、III.先导井出渣、IV.布设水平爆破孔的小步骤；（B）中包括V.布设调压井的爆破孔、VI.调压井起爆、VII.调压井出渣的小步骤。通过布置先导井以及调压井的爆破孔位置、设定起爆顺序、设计各个爆破孔的孔深、孔径和爆破强度的方式，解决之前由于反复爆破、开挖造成的围岩及混凝土衬彻剥落、开裂、掉块的问题，实现光面爆破效果，一次性开挖成型，自上而下出渣，改善了施工方式，提高了工作效率，有效保证了掘进进度，缩短了工期，也保证了人员及设备的安全。

摘要： 本发明公开了一种软岩长期强度值确定方法以及软岩承载力确定方法，属于水电工程技术领域。所述的长期强度值的确定方法，其在传统的过渡蠕变法所确定的软岩长期强度区间的基础上，通过拟合曲线以及采用插值法计算，并基于设计使用寿命所对应的允许变形量最终实现了确定出一具体的长期强度值的目的；不仅解决了过渡蠕变法无法给出具体的长期强度值的问题，而且能更利于发挥软岩时效强度。所述的软岩承载力确定方法为综合考虑了三维围压效应、软岩流变特性以及软化效应的综合性确定方法，克服了传统方法所确定的岩体承载力偏低的缺点，因此本发明既能较大幅度提高软岩承载力，又能确保工程安全，能够较大幅度地促进软岩上工程建设的技术发展。

摘要： 一种岩土勘探工程软岩地应力测试装置以及岩地应力测试，通过钻孔机在围岩的指定位置形成钻孔，在钻孔外形成多个应力传感组件，通过推杆将应力传感组件推入钻孔内指定深度，通过注浆杆向应力传感组件弓形水泥底座的上方空间注浆，从而使应力传感组件的检测面上的砂浆在受到软岩压力的情况下凝固；基于应力传感组件的传感器的读数，确定应力传感组件的地应力，从而建立软岩区域空间力学模型。本发明通过现场量测信息拓展出整个工程范围的初始地应力场，对于指导地应力实测和工程建设更有意义，具有重要的实用价值。

摘要： 本发明提供了一种软岩基础防渗墙槽底沉渣处理方法及软岩基础防渗墙槽底结构，其防渗墙预埋有帷幕灌浆管，帷幕灌浆管一直通到防渗墙槽底，预埋帷幕灌浆管中放入有钢制锚固件，钢制锚固件一部分处在预埋帷幕灌浆管中，一部分伸出预埋帷幕灌浆管下端外，在软岩基础防渗墙槽底被回填水泥浆液凝结体填充或隔断。本发明有效地处理了全、强风化软岩中基础防渗墙沉渣缺陷，截断了防渗墙底部渗透通道，通过埋入钢制锚固件，保证墙底回填水泥砂浆或水泥浆与上部防渗墙形成有效锚固，成为一个整体结构，提高透水率大、可灌性差的全、强风化软岩基础防渗墙槽底基础牢度。

摘要： 一种脆性软岩周向均压加载装置，所述加载装置包括底板、纵向隔板、横向隔板、弹性加载软囊、加载动力；其特征在于：所述纵向隔板、横向隔板均为2块且相互垂直连接围合构成一四边形腔体，所述四边形腔体安装在底板上；在每一块纵向隔板、横向隔板上均安装有一弹性加载软囊，每一个弹性加载软囊均通过管道与加载动力连接。本发明通过液压对不规则试块施加围压，通过弹性加载软囊及其表面的柔性垫层，消除因试块表面不平整和表面缺陷带来的困扰，实现不规则试块表面的均匀加压，这样不仅能够实现岩石试块在不引起试块局部应力集中的情况下试样的完全固定，而且能够约束试块在试样钻取时内部裂隙的发展，提高脆性软岩试块的强度，进而提高标准试样的钻取率。具有操作简单、适应性强且标准试样钻取率高的特点。

摘要： 一种软岩孔壁形变电测仪及软岩形变测量系统，属于岩土测量设备领域。该软岩孔壁形变电测仪包括导向杆和数据采集仪，导向杆的两端分别设有固定装置和测量装置；固定装置包括沿导向杆周向布置的至少两个可伸缩的固定杆；测量装置包括沿导向杆周向布置的至少两个第一弹簧片，及与第一弹簧片一一对应的LVDT位移计，且每个第一弹簧片的一端与导向杆连接，LVDT位移计的两端分别与导向杆和对应的第一弹簧片连接，每个LVDT位移计均与数据采集仪电连接。该软岩孔壁形变测量仪能够在软岩软化变形而未出现局部塌孔的情况下准确的测量孔壁的变形量。本实用新型还提供了一种软岩形变测量系统。