软岩大变形

一：简述软岩巷道围岩变形的影响因素有哪些

软岩巷道围岩变形的影响因素主要有，岩性因素：岩体本身的强度、结构、胶结程度及胶结物的性能，膨胀性矿物的含量等，这均是影响软岩巷道变形的内在因素；工程应力的影响：它是造成围岩变形的外在因素。垂直应力、构造残余应力及工程环境和施工的扰动应力，邻近巷道施工、采动影响等，特别是多种应力的叠加情况影响更大；水的影响：包括地下水及工程用水，尤其是对膨胀岩，水对其变形的影响极大，水不仅造成粘土质岩的膨胀，同时还大大地降低了岩石的强度；时间因素：流变是软岩的特性之一，巷道的变形与时间密切相关。

二：高地应力作用下软岩隧道与硬岩隧道围岩变形有何差别，二者设计和施工时有何差别？

P书上255页有软岩的，P书上268页硬岩的

三：中国岩石力学的研究现状是怎样的

中国的岩石力学与工程有着长时期的发展历 史。在古代, 著名的都江堰水利工程和闻名全球被誉 为世界八大奇观之一的万里长城以及由北京直达杭 州的古老运河等都是代表性的佳作。在当时, 先辈们 凭借丰富的实践经验设计施工, 还没有建立岩土力 学的概念。新中国成立以后, 各项经济建设事业取得 了极大的发展, 同时, 也遇到了许多与工程地质及岩 土力学密切相关的技术难题。如特殊的区域性构造 地质、松散破碎复杂岩基、高地应力作用下的软岩、 大跨洞室围岩的大变形、水工隧洞群之间的相互受 力作用、高陡岩坡的持续稳定、岩体内的不稳态渗 流, 以及“三下”(铁路下、水下和建筑物下) 采煤等等 工程建设中遇到的十分突出的问题。交通、能源、水 利水电与采矿工业各个经济领域的需要对岩石力学 与工程学科在中国的发展起到了有力的促进作 用 [1, 2 ] 。从20 世纪50 年代末开始, 中国有历史意义 的大型水利水电工程设计勘测的大规模展开, 为岩 石力学的试验和理论研究以及实际的工程应用注入 了巨大的活力 [3, 4 ] 。20 世纪80 年代末, 中国政府决 定正式兴建长江三峡工程, 更大量的岩石力学与工 程问题摆在中国专家、学者们的面前, 如长达6 km , 坡高最大达170 m 的永久船闸高边坡岩体开挖, 其 整体稳定性与变形机制、岩体流变与地下水渗流等 极为复杂多变的岩石力学课题 [5 ] 。所以, 中国的岩石 力学专家们当前具有重大的机遇, 也面临着严重的 挑战。如何正确地解决好这些问题, 将极大地推动着 本学科与工程技术的进步和持续发展。 1　岩石基本性质的试验研究 岩石试验是岩石力学的基础, 是研究岩石力学 与工程的重要手段之一。在中国, 随着试验设备和手 段的提高, 岩石力学的试验水平有了较大的发展。1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. www.cnki.net 别是常规的岩石力学试验发展很快, 如单轴拉伸、压 缩试验、三轴压缩试验、岩石流变试验等。近年来, 随 着大批重大岩石工程建设的需要, 对岩石力学特性 试验提出更高的要求。进行了若干非常规的岩石力 学特性试验研究。例如: 利用高倍扫描电镜对岩石的 细观时效损伤特性和损伤力学行为进行细观试验分 析; 岩石损伤力学特性的CT 试验, 复杂应力条件下 岩石在开挖卸荷条件下的多轴卸荷破坏试验和岩石 抗拉全过程的单轴破坏试验等。 2　岩石力学本构理论研究 岩石本构理论是建立岩石力学物理模拟、数值 模拟与计算分析的基础, 是进行岩石力学理论研究 的核心。目前, 在宏观唯象学基础上建立起来的岩石 弹塑性理论, 流变学理论以及损伤力学理论等等, 在 中国已得到不断发展与完善。较有代表性的是郑颖 人(1989)、殷有泉(1990) 等对岩石在三维应变空间 的屈服面问题的研究, 提出了用应变空间表达的岩 石的本构关系, 使岩石的应变软化硬化问题、弹塑性 耦合问题都能得到较好的解决 [6 ] 。郑颖人、沈珠江 (1990) 提出了多种屈服面理论, 对岩石的屈服面用 多个屈服面进行表达, 给出了弹性与塑性模型耦合 关系的数学表达式, 并编制了相应的有限元程序。俞 茂宏(1985、1990、1997) 提出了双剪强度理论和统一 强度理论,......余下全文>>

四：隧道施工高地应力怎么处理

峡口隧道是瓦斯、高地应力隧道，这种隧道的构造应力容易引起对隧道的挤压使之大变形，因此，高地应力隧道施工过程中相关的特殊技术的使用尤为重要。在隧道施工阶段，一方面要注意工程的进度，确保工程如期完工，另一方面必须确保施工过程中隧道大变形地段施工的有效性以及整个隧道施工的安全性。

一、工程基本情况

峡口隧道是宜巴高速公路中的一段区域，其左、右线长分别为3163米和3177米，都属于长大隧道类型。该隧道项目位于鄂西山区，地处秦岭山脉山麓，所处区域的地形起伏很大，最大的埋深约有1848米，另外，隧道区域的构造作用使之形成了一系列的断裂和类型相似的褶皱。隧道的地层岩性大多数都是以碳质叶岩、深灰的薄或中厚层状的泥质灰岩和片麻岩等为主，并夹有大量层状的煤线、薄煤层及黑色的薄层碳质型泥岩，可溶性碳酸盐岩（岩溶）现象发育。 围岩的特殊性使使之稳定性和整体性都很差。峡口隧道施工的过程中，穿越的高地应力大变形地段累计约1600多米。此外，工程施工过程中，围岩曾发生坍塌事件，初期的支护侵限也多次发生变形，以及拱顶也严重下沉等问题，这些事件的发生对隧道的施工都有很强的破坏性。针对隧道高地应力的一些特点，本文结合峡口隧道的施工探究，介绍了解决相应问题的技术对策。[本文转自：lunwen.1kejian.com]

二、隧道松软围岩地段大变形的施工分析

在宜巴高速公路的峡口隧道段的原设计中，对于隧道高地应力部分的认识和预测都存在有较大的偏差，因此导致在隧道的施工中出现塌方现象，而且拱部的塌腔部分随着开挖的进行，不断地向前延伸。由于隧道拱顶过大的压力，初期的支护已失去作用。针对此情况进行探究，分析后得到高地应力隧道的变形具有以下的特点：第一，高地应力隧道的变形非常严重，变形量可达数十厘米，且收敛增长缓慢，没有稳定的趋势；第二，隧道的大变形不是在其埋深在700米时才发生的，而是在其上覆掩体约200米到300米之间的时候就发生了；第三，施工过程中原设计的支护形势不能满足要求，过大的地应力常常会造成拱部由于被压溃损、严重侵限造成支护严重变形或加剧等问题。左侧的拱腰部分明显的挤压变形，工字钢拱架也屈服并发生变形；第四，在峡口隧道施工中，经过实地测量的数据表明，隧道在埋深仅为300米到500米之间便出现有大的变形现象，而且还是非常严重的变形。当然，借此也可判断出这是高地应力，而不是垂直应力。

另外，对于峡口隧道高地应力区域施工的稳定性也进行了相应的分析。分析中必须先选取合适的数值分析模型，以ZK104+898到K104+938段为例，结合该地段的变形破坏的特点，对其进行数值的模拟分析，也便于后续的施工借鉴参考之用。需要注意的是，在对其进行数值的模拟分析时，必须把保证能够正视的反应出实际施工的过程，并在适当的时候有效的进行假定与简化。分析的过程包含有开挖过程荷载释放和支护过程模拟。

1、开挖过程中的荷载释放[本文转自：lunwen.1kejian.com]

该模拟中先用有限元得出要开挖面边界处的各结点的荷载，然后把开挖释放的相同的结点力反加到开外边界，并对赋予已经挖去的单元一小值，构成所谓的空单元，此时，开挖过程模拟便结束。需要注意的是，为避免空单元代替开挖单元时出现刚度的矩阵病态，必须赋予已挖去结点零位移，还要在总刚度方程中消去与这些结点相对应的方程。

2、模拟支护的过程

由于支护的工程和地下工程开挖都是相互交替和分期进行的，所以在对数值的分析过程中对这种过程的模拟也是必不可少的。必须考虑过整个的施工程序后再对隧道内部的单元进行划分，而且所有浇注与开......余下全文>>

五：TBM技术在中国哪些水利水电工程监理施工中有应用啊？

1、TBM的发展历史

TBM是在1846年由意大利人Maus发明的。1851年，美国人查理士·威尔逊开发了一台TBM，在花岗岩中试用，未获成功。1881年波蒙特开发了压缩空气式TBM，并成功应用于英吉利海峡隧道直径为2.1m的勘探导坑。

美国罗宾斯(Robbins)公司自1952年开发制造出了现代意义上的第1台软岩TBM后，1956年又研制成功中硬岩TBM。从此，TBM进入了快速发展时期。目前，全世界范围内的TBM制造商有30余家，最具实力的是德国的威尔特公司、美国的罗宾斯公司、德国海瑞克公司、加拿大的拉瓦特公司、日本的三菱公司等。国外TBM技术已经相当成熟，这为复杂地质条件下的隧道工程建设提供了技术保障。

2、TBM的分类及地质适应性

目前，TBM主要分为以下3种类型，并分别适应于不同的地质。

①开敞式TBM。常用于硬岩，在开敞式TBM上，配置了钢拱架安装器和喷锚等辅助设备，以适应地质的变化。当采取有效支护手段后，也可应用于软岩隧道。

②双护盾TBM。适用于各种地质，既能适应软岩，也能适应硬岩或软硬岩交互地层。

③单护盾TBM。常用于劣质地层。单护盾TBM推进时，要利用管片作为支撑，其作业原理类似于盾构，与双护盾TBM相比，掘进与安装管片2者不能同时进行，施工速度较慢。单护盾TBM与盾构的区别有2点:一是单护盾TBM采用皮带机出碴，而盾构则采用螺旋输送机出碴或采用泥浆泵通过管道出碴;二是单护盾TBM不具备平衡掌子面的功能，而盾构则采用土压力或泥水压力平衡开挖面的水土压力。

一般情况下，整条隧道地质情况都差的作业条件下使用单护盾TBM;在良好地质中则使用开敞式TBM;双护盾TBM常用于复杂地层的长隧道开挖，一般适用于中厚埋深、中高强度、地质稳定性基本良好的隧道，对各种不良地质和岩石强度变化有较好适应性。

3、国内使用TBM的情况介绍

我国最早使用TBM施工的是水利水电工程。早在20世纪70年代，云南西洱河一级电站引水隧道使用了上海水工厂制造的TBM，直径为?.8m。1985-1990年，天生桥二级水电站引水隧洞工程使用了美国罗宾斯公司制造的TBM，直径为?0.8m，由于选型与地质不适应，进度较低，最低月进尺为31m，最高月进尺仅92m。1991-1992年，引大入秦工程30A号和38号输水隧洞，总长约17km，相继采用了美国罗宾斯公司制造的?.54m双护盾式TBM施工，应用比较成功，平均月进尺980m，最高月进尺1400m。随后，在引黄入晋工程中相继使用了5台罗宾斯、1台法国法马通公司制造的双护盾TBM，开挖了总长为122km的隧道，创造了日掘进113m、月掘进1637m的纪录。其中，总干6号、7号、8号隧洞采用1台美国罗宾斯双护盾TBM施工，开挖直径为?.125m;南干4号、5号、6号、7号隧洞采用4台双护盾TBM施工，其中3台为罗宾斯、1台为法国法马通公司制造，直径为?.82～?.94m。目前在建的工程还有辽宁大伙房水库引水工程，全长85.32km，采用TBM法和钻爆法施工，使用了3台?.03m开敞式TBM;正在施工的新疆大坂输水隧洞工程线路总长约32km，引水隧洞全长30.68km，采用TBM法与钻爆法相结合的施工方案，拟采用1台德国海瑞克公司制造的?.755m双护盾TBM施工，TBM总掘进长度约为19.7km;正在施工的青海引大济湟调水总干渠工程将由中铁隧道集团引进1台德国维尔特公司制造的?.93m双护盾TBM施工，引水隧洞全长24km，TBM总掘进长度约为19.94km。

在铁路隧道施工中使用......余下全文>>

六：赵光明的参与项目

（1）2008年入选教育部新世纪优秀人才；（2）主持国家自然科学基金项目50804003“冲击动载作用下岩石断裂过程分析的无网格法数值实验技术研究”；（3）主持国家自然科学基金项目面上项目（51174005）动力扰动下深部高应力硬岩岩爆发生机理及无单元法数值仿真技术研究（4）主持国家自然科学基金项目国际（地区）合作交流项目（51110105002）岩石冲击断裂过程无网格法研究（5）主持安徽高校省级自然科学研究重点项目（KJ2011A085）深井硬岩动力载荷下力学机理与断裂特征研究（6）主持高校省级自然科学研究项目（KJ2008A125）WRI 岩体变形破坏理论及应用研究（7）主持安徽省优秀青年科技基金无网格法的理论、程序开发及在矿业工程的应用（8）主持教育部“新世纪优秀人才支持计划资助”项目（NCET-08-0819）冲击荷载作用下岩石动态本构关系的实验与新型数值分析技术（9）主持霍英东教育基金会第十二届高等院校青年教师基金基础性研究课题（121050）深井软岩工程大变形的新型无网格数值方法研究（10）主持教育部科学技术研究重点项目(210096)基于无单元法的深部软岩巷道围岩稳定性机理研究（11）主持煤炭资源与安全开采国家重点实验室开放基金资助项目（10KF03）基于局部化塑性应变梯度理论的采动覆岩运移分析研究（12）主持煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室（原西南资源开发及环境灾害控制工程教育部重点实验）访问学者基金 冲击载荷下深部岩石动态破裂特性和机理研究（13）主持淮南市科技计划项目2009A05014深井软岩流变本构模型及新型分析软件研究（14）参与国家自然科学基金委员会重点项目（51134012）大断面巷道快速掘进与支护基础研究（15）参与“十一五”国家科技支撑计划2008BAB36B01大采高综放开采工艺技术研究-大采高综放工作面偏帮机理及防治技术研究（16）参与国家重点基础研究发展计划（973计划）项目专项2010CB832700复杂装备研发数字化工具中的计算力学和多场耦合若干前沿问题

七：向莆的最美铁路

向莆铁路向莆铁路因穿越七大名胜景区被誉为中国最美高铁，作为福建连接内陆腹地的第一条快速铁路，结束了闽赣两省7县市不通铁路的历史，被闽赣两省寄予厚望。9日，向莆铁路首次启动全线联调联试，本月22日将全部完成联调联试工作，9月30日有望正式通车。9日，福州晚报记者抢先搭上这条最美铁路线上的动检车，全程体验它的第一次旅程。福建境内设13个站点福州至南昌只要3个多小时向莆铁路位于赣东和闽中地区，西起江西省南昌市，自南昌西站引出，经江西抚州、南城、南丰，福建建宁、泰宁、将乐、沙县、尤溪至永泰分岔，分别引入外福铁路福州站和福厦铁路莆田站。向莆铁路为客货共线快速铁路干线，设计时速为200公里，建设里程632公里，其中江西境内241公里，福建境内391公里，途经江西省南昌市、抚州市和福建省三明市、福州市、莆田市，全线设南昌西、三江镇、大岗、抚州北、抚州、腾桥、南城、南丰、西城、建宁北、泰宁、将乐、夏茂、三明北、尤溪、中仙、长庆、永泰、涵江北、莆田、杜坞、福州等22个站点，其中福建境内站点为13个。南城、南丰、建宁、泰宁、将乐、尤溪、永泰等7个均为新设站点，向莆铁路的开通结束了这两省7县市不通铁路的历史。如果向莆铁路全程不停靠的话，从福州站至南昌西站需3小时10分钟。而搭乘既有线路从莆田至南昌，要先走福厦高铁到福州，在福州搭普速列车走峰福线到南昌，全程需要12个多小时。联调联试完成后，向莆铁路将进入试运行阶段，进行模拟空载运行。向莆铁路为Ⅰ级双线铁路，最大区段货流密度和客车运营对数为1190万吨/日、客车50对/日；远期1700万吨/日、客车75对/日。“这些是理论上的数据，等9月列车运营图（运力）出来后，才能确定实际的运输能力及客车发车数。”南昌铁路局总工程师室主任池德忠称。最高时速达275公里9月30日正式通车9日上午7时15分，记者在南昌站登上了和谐号综合检测车，该车共8节车厢，车型为CRH2A。“它们就是铁轨上使用的动车组，但是为了适用于测试，已经对内部的一些线路做了改装。”一位正在监控运行参数的测试员称。这趟从南昌站出发的动检车，第一个目的地是永修站。记者发现，动检车在平稳运行一段时间之后，从7时39分开始在不到2分钟时间里，时速从120公里加速到205.5公里，之后便以200公里左右的时速行驶。8时15分，动检车从永修站抵达南昌西站，其间最高时速达到207.5公里。记者在现场看到，动检车各车厢内，分设了5个监测点，它们分别对通信、轨道、接触网、信号、动力学进行监控调试。据池德忠介绍，5月6日开始分区段联调联试，南昌铁路局已经完成了货车从时速80公里至120公里，动车组从160公里至275公里的逐级提速试验。除福州至永泰外，信号检测已经全部完成。8月22日前将全部完成联调联试工作，9月30日有望正式通车。穿越七大景区 一路惊喜不断全长632公里的向莆铁路穿越了武夷山、大金湖、玉华洞、青云山等七大风景区，动检车在青山绿水间畅游，穿过一个山头，越过一座桥梁，驶过一片平原之后总能给人带来惊喜。“大金湖、甘露岩寺、九龙潭等泰宁主要景点离泰宁站只有十多分钟的车程。”泰宁旅游局的一位工作人员说道。依山傍水的站点在向莆铁路上并不少见。连接“江湖”直通内陆腹地湖南的货物由于交通不便，多数不会选择福建的港口出海，而是南下广东出口东南亚、欧洲，江西亦存在类似情况。“向莆铁路正式运营后，将与武广、昌九线连接，成为福建省第一条连接我国中部地区和内陆腹地的快速铁路。”向莆铁路股份有限公司总工程师王睿说，以10小时作为动车的覆盖区......余下全文>>

八：中国矿业大学 缪协兴为什么三次冲击院士都没有成功

矿大力学好像和采矿矿井建设、岩土工程结合比较多 缪协兴[1]，男，中国矿业大学副校长。 博士学位，博士后，教授，博士生导师，中国民主同盟盟员。 1959年8月，出生于江苏省无锡市江阴市（县），汉族。 1982年，在中国矿业大学本科毕业。 1988年，获中国矿业大学工程力学硕士学位。 1993年7月，获中国矿业大学北京研究生部力学博士学位，随后进采矿工程博士后流动站工作二年半。 缪协兴教授在力学与采矿工程相结合的交叉学科领域

开创了两个新的学科研究方向，即软岩力学和采动岩体力学。 在软岩力学研究方面，针对软岩流变大变形和遇水膨胀等特性，用有限变形力学理论建立了分析软岩介质应力应变场的控制方程，并编制了相应的计算软件，并提出了分析膨胀岩遇水作用的湿度应力场理论。在采动岩体力学研究方面，针对煤矿层状采动覆岩特征，重点研究采动岩体的变形破坏全过程及破坏后的结构运动规律，建立了岩层控制的关键层理论，为采场矿压、岩层移动和地表沉陷分析与控制，特别是采矿安全与环境保护提供了理论依据和技术途径。 在重视学科基础理论研究的同时，及时将理论研究成果应用于实际工程中，在潞安、兖州、大屯、徐州、平顶山、神东等现代化矿区成功开发出了超长综放工作面高产高效成套技术、深部开采冲击矿区防治技术和综放面大断面沿空留巷治理瓦斯技术等，取得了显著的社会和经济效益。 缪协兴教授完成了大量教学和学科建设工作。结合学科最新发展动态，先后为全校硕士生和博士生开设了5门课程，培养了12名博士,16名硕士,6名博士后。 在国内外刊物及学术会议上发表论文80余篇，其中核心刊物论文50余篇（被SCI、EI收录21篇）；出版专著2部，其中1部于2002年获江苏省优秀图书一等奖；获教育部自然科学（理论成果）一等奖2项、二等奖1项，获省部级科技进步一等奖1项、二等奖3项。

谢和平[1]，男，四川大学校长。 研究生学历，工学博士，教授、博士生导师，中国工程院院士。 1956年1月，出生于湖南省双峰县，汉族。 1975.09——1978.09，高中毕业回乡务农。 1978.09——1982.07，中国矿业大学数学与力学系力学专业本科生，获学士学位。 1982.09——1987.07，中国矿业大学数学与力学系矿山工程力学专业硕士、博士研究生，获工学博士学位。 谢和平院士长期致力于岩体力学与工程研究和实践，于上个世纪80年代初在我国最早建立了裂隙岩体宏 观损伤力学模型，研究其自然性状及导致灾害性事故发生的机理和过程，开拓了裂隙岩体损伤力学研究新领域，成功预测了采动围岩的损伤大变形和蠕变稳定过程，并应用于深部巷道大变形预测、蠕变分析及其相关的巷道支护设计等重要工程领域。1985年起，他创造性地引入分形方法对裂隙岩体进行非连续变形、强度和断裂破坏的研究，形成了裂隙岩体非连续行为分形研究的新方向，并与损伤力学相结合在岩爆、地表沉陷、顶煤破碎块度控制等重要矿山工程应用中获得成功，取得了显著的经济效益和社会效益。

九：简述控制围岩变形应采取哪些措施

1、围岩变形是坑探工程类的专业术语之一，是围岩发生流变、蠕变、徐变、位移、沉降及底鼓的总称。

2、围岩变形的表现：松散、破碎围岩体的冒落、塌方，软弱和膨胀性土岩土体的局部和整体的径向大变形和塌滑，山体变形，以及坚硬完整岩体中的岩爆。

3、控制围岩变形的方式根据工程特点会有不同方式，针对目前地下工程围岩变形及控制问题的复杂性和迫切性，在理论和试验的基础上提出了复合不耦合定向断裂爆破装药结构；煤矿企业通常是可以通过预注浆加固围岩的方式来有效控制围岩变形；U型钢支架等等。