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NIOS模型材料及其在地质力学相似模型试验中的应用 被引量:118
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作者 马芳平 李仲奎 罗光福 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第1期48-51,共4页
NIOS相似材料是一种新型的地质力学模型相似材料。本文对该相似材料的特点、相关参数、配比组合、成型工艺以及物理力学性能进行了简要的介绍。在溪洛渡电站超大规模地下洞室群三维地质力学模型试验中应用该相似材料 。
关键词 地质力学 相似材料 模型试验 地下洞室
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不同分布距离的软弱夹层对洞室稳定性的影响研究 被引量:38
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作者 张志强 李宁 +1 位作者 陈方方 G.Swoboda 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期1363-1368,共6页
软弱夹层等不良结构面对地下洞室的围岩稳定与支护结构安全起着决定性的作用,本文研究了顶部分布有软弱夹层隧洞的围岩稳定性与支护结构安全性,重点研究了夹层分布距离分别为0.2B,0.5B,1.0B(B为洞跨)3种情况,总结了夹层分布距离与洞周... 软弱夹层等不良结构面对地下洞室的围岩稳定与支护结构安全起着决定性的作用,本文研究了顶部分布有软弱夹层隧洞的围岩稳定性与支护结构安全性,重点研究了夹层分布距离分别为0.2B,0.5B,1.0B(B为洞跨)3种情况,总结了夹层分布距离与洞周关键点位移、围岩应力、围岩塑性区的关系,分析了不同的分布距离下喷层的受力状况,并进一步探讨了常见围岩类型(II类、III类、IV类)中不同分布距离的软弱夹层对地下洞室围岩稳定性的影响,得出了不同分布距离软弱夹层对围岩变形、应力、支护结构受力影响的一些量化成果。研究成果可望对地下洞室选线(址)、支护系统优化以及施工有借鉴意义与指导作用。 展开更多
关键词 软弱夹层 分布距离 地下洞室 围岩稳定性 数值试验
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地应力对地下洞室开挖的塑性区影响研究 被引量:29
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作者 朱以文 黄克戬 李伟 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第8期1344-1348,共5页
结合河南宝泉抽水蓄能电站地下洞室开挖过程的三维非线性分析,讨论了地应力场中侧压力系数对围岩塑性区分布的影响。其中,岩体材料为理想塑性,屈服准则采用Drucker-Prager准则,从理论上推导了地应力中侧压力系统和材料参数与围岩塑性区... 结合河南宝泉抽水蓄能电站地下洞室开挖过程的三维非线性分析,讨论了地应力场中侧压力系数对围岩塑性区分布的影响。其中,岩体材料为理想塑性,屈服准则采用Drucker-Prager准则,从理论上推导了地应力中侧压力系统和材料参数与围岩塑性区之间的关系,主要是对洞室中典型的马蹄形洞室的3个最易出现塑性的区域进行了研究,得出了它们的塑性区分布规律与侧压力系数的关系。在河南宝泉抽水蓄能电站洞室开挖过程的三维非线性分析中,验证了这个规律。这些规律和认识可作为工程设计的参考和导则。 展开更多
关键词 地下洞室 开挖 塑性区 地应力 三维非线性分析 抽水蓄能电站
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层状地质体与地下工程开挖三维可视化 被引量:20
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作者 夏艳华 白世伟 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第12期1928-1932,共5页
地质体与人造工程几何形态极其复杂,其三维可视化是地学的一个难题。通过多层 DEM 形成层状地质体界面,在此基础上,借助中轴变换技术概念,用地层厚度和地层中层面将地层的形状特征及拓扑关系表现出来,建立了一个判断地层任意位置属性值... 地质体与人造工程几何形态极其复杂,其三维可视化是地学的一个难题。通过多层 DEM 形成层状地质体界面,在此基础上,借助中轴变换技术概念,用地层厚度和地层中层面将地层的形状特征及拓扑关系表现出来,建立了一个判断地层任意位置属性值的方法,藉此运用空间插值技术、等值线生成技术、扫描表示技术等可视化技术将地层以及地下工程开挖绘制出来,避免了复杂的开挖体元属性及形体判断和开挖面与体元求交过程。采用此方法实现了某水电站地层与厂房基坑开挖三维可视化。 展开更多
关键词 地层厚度 中层面 地下工程开挖 三维可视化
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断层位置及强度对地下洞室围岩稳定性影响 被引量:27
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作者 黄达 黄润秋 张永兴 《土木建筑与环境工程》 CSCD 北大核心 2009年第2期68-73,共6页
岩体工程的稳定性主要受岩体结构控制,而断层是岩体工程中最常见的一类规模较大的地质不连续面。断层的力学性质及其与洞室的相对位置关系决定了围岩的稳定状态,通过数值计算及三峡工程地下厂房变形监测分析表明:断层的存在严重恶化了... 岩体工程的稳定性主要受岩体结构控制,而断层是岩体工程中最常见的一类规模较大的地质不连续面。断层的力学性质及其与洞室的相对位置关系决定了围岩的稳定状态,通过数值计算及三峡工程地下厂房变形监测分析表明:断层的存在严重恶化了围岩的应力及变形分布,不同断层位置、不同自然应力场条件下围岩的应力及变形特征存在着明显的差异;断层摩擦强度对断层位于顶拱部位时的围岩变形影响较大,而粘聚力对断层位于边墙部位时影响较大,而且这种影响规律随侧压系数的增大而增大。 展开更多
关键词 地下洞室 断层位置 断层强度 变形 应力分布
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深井高应力强膨胀软岩泵房硐室群稳定性控制对策 被引量:16
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作者 王炯 王浩 +2 位作者 郭志飚 郝育喜 崔家森 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期78-83,共6页
针对传统布置形式下泵房硐室群各关键部位的破坏,对其原因及主控因素进行分析,并提出相应的稳定性控制对策。结果表明:布置形式、埋深大、地应力高、特别是高的水平构造应力以及围岩黏土矿物含量高是传统布置形式下硐室群出现大变形破... 针对传统布置形式下泵房硐室群各关键部位的破坏,对其原因及主控因素进行分析,并提出相应的稳定性控制对策。结果表明:布置形式、埋深大、地应力高、特别是高的水平构造应力以及围岩黏土矿物含量高是传统布置形式下硐室群出现大变形破坏的主控因素;采用泵房硐室群集约化设计技术,结合锚网索+桁架+底角注浆锚管的耦合支护技术的综合应用,有效削减了硐室围岩的应力集中程度,提高了整体稳定性,有效控制了硐室群围岩稳定性。上述技术在孔庄矿-1020水平泵房硐室群支护工程中进行了现场应用,监测数据显示,控制效果良好。 展开更多
关键词 深井 高应力 强膨胀 硐室群 稳定性控制
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数值流形方法中的锚固支护模拟及初步应用 被引量:10
7
作者 董志宏 邬爱清 丁秀丽 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第20期3754-3760,共7页
针对岩土工程中的锚固支护,研究了数值流形方法中锚固支护模拟问题。在原数值流形方法源程序基础上开发了锚固支护模块,并用算例验证了其合理性。运用该方法对某层状结构岩体中的地下洞室围岩开挖变形问题进行了研究。结果表明,数值流... 针对岩土工程中的锚固支护,研究了数值流形方法中锚固支护模拟问题。在原数值流形方法源程序基础上开发了锚固支护模块,并用算例验证了其合理性。运用该方法对某层状结构岩体中的地下洞室围岩开挖变形问题进行了研究。结果表明,数值流形法在层状结构岩体地下洞室开挖时,能反映围岩中软弱层面两侧岩体的不连续错动特征;锚固支护后,围岩位移分布趋向均匀,位移量有所减少,软弱层面两侧岩体的非连续错动变形量减小效果显著。 展开更多
关键词 岩土力学 数值流形法 锚固支护 程序开发 地下洞室 围岩错动变形
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乌江思林水电站地下厂房洞群的数值仿真分析 被引量:9
8
作者 李宁 段庆伟 +1 位作者 杨志伟 吕军 《水力发电学报》 CSCD 北大核心 1996年第1期43-50,共8页
本文借助从国外引进的大型岩土工程数值分析软件系统FINAL,对乌江思林水电站地下厂房的分期开挖方案与加固施工过程进行了多组数值仿真对比分析,探讨了分期开挖次序、初始地应力场、围岩力学参数以及围岩力学模型对洞周应力与位... 本文借助从国外引进的大型岩土工程数值分析软件系统FINAL,对乌江思林水电站地下厂房的分期开挖方案与加固施工过程进行了多组数值仿真对比分析,探讨了分期开挖次序、初始地应力场、围岩力学参数以及围岩力学模型对洞周应力与位移的影响,可为其它工程的设计作参考依据。 展开更多
关键词 水电站 地下式厂房 地下洞群 数值仿真分析
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地下洞室开挖扰动区研究进展 被引量:11
9
作者 李扬帆 盛谦 +2 位作者 张勇慧 朱泽奇 陆定杰 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2013年第S2期2083-2092,共10页
地下洞室开挖会形成新的临空面,这种卸荷作用使洞室周围一定范围内的岩体应力场发生改变,岩体力学性质及水力性质发生降低。发生这种改变的区域,一般称为开挖扰动区或开挖损伤区(EDZ)。研究开挖扰动区的特征及演化规律具有重要的理论价... 地下洞室开挖会形成新的临空面,这种卸荷作用使洞室周围一定范围内的岩体应力场发生改变,岩体力学性质及水力性质发生降低。发生这种改变的区域,一般称为开挖扰动区或开挖损伤区(EDZ)。研究开挖扰动区的特征及演化规律具有重要的理论价值及工程意义。本文从地下工程EDZ的概念分区、现场测试及实验研究、理论研究和数值模拟四个方面,对地下工程中现有的开挖扰动区的研究工作进行详细的总结和分析,认为如何根据测得的多个参数来综合评估开挖扰动区的范围和岩体力学性状是值得进一步研究的课题;深部的开挖扰动特征不同于浅部,需要进一步的深入研究;应该进一步加强数值模拟方法对开挖扰动区影响因素的研究。 展开更多
关键词 地下洞室 开挖扰动区 测试与实验 理论研究 数值模拟
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地下洞室动应力集中系数分布规律 被引量:10
10
作者 王光勇 余永强 +1 位作者 张素华 刘希亮 《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2010年第4期597-600,共4页
为了能够给平面爆炸应力波作用下地下洞室加固,利用试验和理论研究了在平面应力波的作用下,地下洞室动应力集中系数分布规律。结果表明:当洞室受到拱顶正上方平面波作用时,洞壁各个位置都是产生压应变,拱顶至侧墙底部动应力集中系数先... 为了能够给平面爆炸应力波作用下地下洞室加固,利用试验和理论研究了在平面应力波的作用下,地下洞室动应力集中系数分布规律。结果表明:当洞室受到拱顶正上方平面波作用时,洞壁各个位置都是产生压应变,拱顶至侧墙底部动应力集中系数先增加后减少,最大在拱脚处。当入射方向从拱顶向左侧偏移至水平方向,迎爆侧和其背爆侧动应力集中系数较小,与迎爆方向垂直的方向动应力集中系数较大,并且入射方向两侧的高应力集中系数的作用范围随着入射角度变化而不同,动应力集中系数也逐渐不以应力波的入射方向对称。这将对实际工程进行抗爆设计非常有意义。 展开更多
关键词 防护工程 地下洞室 动应力集中系数 平面波 入射角
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井巷工程透视投影图的计算机绘制 被引量:7
11
作者 陈光富 《金属矿山》 CAS 北大核心 1996年第8期35-36,共2页
用QuickBASIC语言编制了井巷工程透视投影图软件,包括原始数据输入、三维模型建立和消隐三部分。消隐后转入AutoCAD绘图系统由计算机绘制成图。该软件已在地下矿工程设计中应用。
关键词 井巷工程 CAD 透视投影图 软件
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地下非均匀非饱和带中地下洞室的渗流问题数值模拟——介质参数的灵敏度分析 被引量:8
12
作者 李国敏 Chin Fu Tsang 《地球科学(中国地质大学学报)》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期497-504,共8页
影响任何一个地下废物处置场所长期行为的一个重要因素是进入地下废物贮置洞室内的渗流量的大小.预测地下洞室中的渗流量是困难的,特别是当地下废物贮置洞室位于非均质非饱和带中.三维数值模型用于研究地下非均质中非饱和流动及流入地... 影响任何一个地下废物处置场所长期行为的一个重要因素是进入地下废物贮置洞室内的渗流量的大小.预测地下洞室中的渗流量是困难的,特别是当地下废物贮置洞室位于非均质非饱和带中.三维数值模型用于研究地下非均质中非饱和流动及流入地下洞室中的渗流量.讨论了非均质模型与均质模型的比较以及数值剖分尺度对计算结果的影响.进入洞室中的渗漏率随着引入系统中入渗量的增加而增大.选用4个参数来衡量渗流场的非均质程度:(1)介质的平均渗透率K0;(2)VanGenuchten参数α;(3)渗透率空间分布相关尺度;(4)渗透率空间分布变化的标准差σ.根据一个随机实现的渗透率分布,通过改变平均渗透率来研究其对流入洞室中渗透量的影响.对一个固定的入渗率而言,流入洞室中的渗漏率将随着VanGenuchten参数α的减小而减小.模拟结果表明流入洞室的渗漏率与介质的平均渗透率相关,即随平均渗透率的增大,流入洞室的渗漏率亦增大.流入洞室的渗漏率还高度依赖于非均质渗透率场的空间分布相关长度与标准差.一个大的相关长度或高的标准差均能导致流入洞室的渗漏率增大. 展开更多
关键词 地下洞室 非均质 非饱和带 渗漏率 灵敏度分析 废物处置
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地应力对脆性岩体洞群稳定性的影响 被引量:9
13
作者 刘立鹏 姚磊华 +1 位作者 王成虎 何朋朋 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期709-714,共6页
利用岩体脆性破坏准则和Examine2D软件,分析不同地应力及洞形、洞群下围岩破坏深度af变化规律。基于中国大陆地应力分布规律,分析三大岩类代表性岩石性质随洞室埋深af变化规律并与实际工程进行对比。研究结果表明:af与主应力比k近似呈... 利用岩体脆性破坏准则和Examine2D软件,分析不同地应力及洞形、洞群下围岩破坏深度af变化规律。基于中国大陆地应力分布规律,分析三大岩类代表性岩石性质随洞室埋深af变化规律并与实际工程进行对比。研究结果表明:af与主应力比k近似呈直线关系,随着k增加,屈服范围逐渐偏离最小主应力向45°夹角发展;单洞室破坏范围呈轴对称形式,多洞室破坏范围呈点对称方式;当主应力方向与洞轴连线呈45°时,屈服范围最易于合并;洞群效应随洞间距增加逐渐降低;洞形不同应力集中系数不同,选择长短轴长度之比与应力比k相接近的椭圆形谐洞,可有效降低破坏深度;af与岩石单轴抗压强度σc呈指数函数关系,当σc大于(9σ10-3σ30)(其中,σ10和σ30分别为最大、最小初始地应力)时,不会发生脆性破坏;af变化规律与实际结果具有较好的一致性;采用脆性岩体破坏准则可对破坏深度进行预测。 展开更多
关键词 地应力 脆性破坏 洞室群 破坏深度
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自然地应力场对含断层地下洞室围岩稳定性影响规律 被引量:6
14
作者 黄达 黄润秋 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期71-76,81,共7页
自然地应力场及结构面分布特征是地下岩体工程围岩稳定性的主要内在控制因素。本文基于数值计算和实际工程的变形监测分析表明:①随侧压系数的增大,含断层围岩的稳定性变差;②不同应力状态下断层分布位置对围岩稳定性的控制作用差异明显... 自然地应力场及结构面分布特征是地下岩体工程围岩稳定性的主要内在控制因素。本文基于数值计算和实际工程的变形监测分析表明:①随侧压系数的增大,含断层围岩的稳定性变差;②不同应力状态下断层分布位置对围岩稳定性的控制作用差异明显;③当围岩附近断层与洞室开挖面不相交且水平构造应力场较大时,围岩可能产生更大的变形或更大范围的失稳。 展开更多
关键词 岩石力学 地下洞室 地应力 断层 围岩稳定
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陡倾角层状岩体中巨型地下洞室群的围岩稳定问题 被引量:6
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作者 蒋臻蔚 王启耀 石玉玲 《公路交通科技》 CAS CSCD 北大核心 2005年第S1期127-130,共4页
层状岩体是工程上遇到频率较高的一种地质体,由于具有层状结构,其工程性质较为特殊。文章从层状岩体的变形破坏特征入手,指出层状岩体的变形破坏主要以顺层滑移和弯折破坏为主,并以此分析了陡倾角层状岩体中大型地下洞室群开挖会遇到的... 层状岩体是工程上遇到频率较高的一种地质体,由于具有层状结构,其工程性质较为特殊。文章从层状岩体的变形破坏特征入手,指出层状岩体的变形破坏主要以顺层滑移和弯折破坏为主,并以此分析了陡倾角层状岩体中大型地下洞室群开挖会遇到的围岩稳定问题。工程实例表明理论分析与实际相当吻合,本文的研究对于层状岩体中的地下工程建设具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 陡倾角 层状岩体 地下洞室 围岩稳定
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大型地下硐室群施工期围岩应力变形及稳定分析 被引量:6
16
作者 黄康鑫 袁平顺 +1 位作者 徐富刚 周家文 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2016年第2期89-96,共8页
猴子岩水电站地下厂房硐室群工程地质条件复杂,岩体节理裂隙发育、受多条断层和挤压破碎带影响,加之布置于中-高地应力区域,施工过程中硐室围岩的变形和破坏较为明显,为确保工程施工安全,须对整个硐室群施工期的应力变形及稳定进行分析... 猴子岩水电站地下厂房硐室群工程地质条件复杂,岩体节理裂隙发育、受多条断层和挤压破碎带影响,加之布置于中-高地应力区域,施工过程中硐室围岩的变形和破坏较为明显,为确保工程施工安全,须对整个硐室群施工期的应力变形及稳定进行分析。结合相关设计参数和开挖支护实施方案,建立了猴子岩地下厂房硐室群的三维有限差分计算模型,并对其地应力场分布进行了反演,在此基础上对硐室群整个施工过程进行了全程模拟。计算结果表明:随着硐室开挖临空面的扩大,上下游边墙应力松弛现象较为明显,在断层出露带、机坑隔墙底部出现了不同程度的应力集中;开挖过程中围岩位移逐渐增大,在硐室连接处出现了大变形。设计支护方案实施后可以较好地限制围岩变形,减小塑性区面积,工程实践说明该方案较为合理。 展开更多
关键词 水电站 地下硐室群 数值模拟 应力变形 围岩稳定
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大朝山水电站地下厂房区渗流场分析 被引量:2
17
作者 朱岳明 陈振雷 《红水河》 1998年第1期13-19,共7页
用固定网格求解有自由面渗流问题的结点虚流量法和改进排水子结构技术对我国云南大朝山水电站地下厂房区渗流场进行了三维整体有限单元法分析研究。用罚因子优化反演法所得的计算域中17个岩体子域的渗透张量及部分水头边界条件参数进行... 用固定网格求解有自由面渗流问题的结点虚流量法和改进排水子结构技术对我国云南大朝山水电站地下厂房区渗流场进行了三维整体有限单元法分析研究。用罚因子优化反演法所得的计算域中17个岩体子域的渗透张量及部分水头边界条件参数进行了反演识别,其中突出了厂房区裂隙岩体的渗透非均匀性和各向异性的特点。用Darcy渗流量计算的等效结点流量法计算施工期及运行期的渗流量大小。结合工程的现拟渗控设计方案经多种工况的求解,较详细地综合分析了本电站地下厂房区的渗流场特性及方案的渗控情况与特点。 展开更多
关键词 地下洞室群 渗流场分析 水电站 裂隙 岩体 渗透
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Q系统在那苏瓦水电站围岩分类及支护中的应用 被引量:2
18
作者 何燕云 《水利与建筑工程学报》 2018年第6期67-71,93,共6页
海外水电项目地下隧洞及洞室围岩支护设计多采用Q系统,其围岩分类方法及支护参数不同于国内勘察规范、水工隧洞设计规范和锚喷支护设计规范所述。为应对海外工程项目技术需求,在对最新版的Q系统支护图进行了详细的说明的基础上,对Q值与... 海外水电项目地下隧洞及洞室围岩支护设计多采用Q系统,其围岩分类方法及支护参数不同于国内勘察规范、水工隧洞设计规范和锚喷支护设计规范所述。为应对海外工程项目技术需求,在对最新版的Q系统支护图进行了详细的说明的基础上,对Q值与围岩分类的对应关系进行了探讨,对应用Q系统进行围岩支护参数确定的过程进行了详细的说明。并成功应用于尼泊尔那苏瓦水电站地下洞室围岩分类和支护设计,设计成果获得国外咨询方的认可,可为海外项目类似工程提供经验参考。 展开更多
关键词 Q系统 地下洞室 围岩分类 围岩支护
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Dynamic response of support systems during excavation of underground openings
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作者 ?.Aydan 《Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering》 SCIE CSCD 2019年第5期954-964,共11页
Rockburst,earthquake and blasting cause some dynamic loads on rock support and rock reinforcement system.Elements of rock support and rock reinforcement are generally made of steel bar or cables,which are resistant ag... Rockburst,earthquake and blasting cause some dynamic loads on rock support and rock reinforcement system.Elements of rock support and rock reinforcement are generally made of steel bar or cables,which are resistant against corrosion.These support elements may be subjected to vibrations induced by turbines,vehicle traffic and long-term corrosion in addition to dynamic loading caused by earthquake,rockburst and blasting.In this study,some theoretical,numerical and experimental studies are conducted on rockbolts and rock anchors under shaking and impulsive loading.Then the outcomes of these studies are presented and their practical implications are discussed accordingly. 展开更多
关键词 Rockbolt Dynamic behaviour PULL-OUT test Planar SLIDING underground openings SLOPES
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有岩爆倾向的深井巷道岩层支护控制技术 被引量:1
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作者 薛奕忠 《金属矿山》 CAS 北大核心 2007年第3期21-24,共4页
根据冬瓜山铜矿原岩应力测量、岩石物理力学试验、岩体结构调查、数值模拟计算以及工程实际,冬瓜山铜矿深部属高应力(38 MPa)区,存在岩爆倾向性。为此,针对不同的采准巷道提出了支护方法与设计,比如对充填回风道采用“喷-锚-网”支护,... 根据冬瓜山铜矿原岩应力测量、岩石物理力学试验、岩体结构调查、数值模拟计算以及工程实际,冬瓜山铜矿深部属高应力(38 MPa)区,存在岩爆倾向性。为此,针对不同的采准巷道提出了支护方法与设计,比如对充填回风道采用“喷-锚-网”支护,对底部结构采用光面爆破和“喷-锚-网+锚索”支护,对出矿口眉线采用超前锚杆预支护等,均取得了较为理想的效果。 展开更多
关键词 岩爆倾向 深井巷道 岩层支护 控制技术
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