《深埋洞室物理模型试验》通过深埋软岩洞室大变形机制及加固措施、硬岩洞室冲击地压机制及加固物理模型试验,研究了软岩洞室大变形、硬岩冲击地压模型试验技术,探讨软岩大变形洞室和硬岩冲击地压洞室加固措施。研制了软岩洞室围岩大变形的测试装置,开发了冲击地压洞室的静动荷载共同作用设备。探讨深埋软岩洞室的大变形机制,研究了基于静载与动载共同作用下的洞室冲击地压产生机制及相应支护装备的受力特性。全书共6章,包括绪论、洞室物理模型试验原理、软岩深埋洞室大变形机制及加固物理模型试验、软岩洞室大变形机制及加固数值分析、深埋硬岩洞室冲击地压机制物理模型试验、深埋硬岩冲击地压洞室加固措施模型试验等。
《深埋洞室物理模型试验》内容丰富,理念清晰,信息丰富,可供水利、交通、采矿、国防地质及岩土工程相关领域的科研人员、工程技术人员、研究生参考使用。
随着世界经济的快速发展,开采深部矿产资源、在山体深部开展水利、交通及国防等洞室施工等成为今后发展的必然趋势。深部洞室施工出现了一系列新问题,主要表现为“三高”,即高地压、高地温、高渗透,这些问题引起了工程灾害频频发生,如由高地应力引起巷道围岩大变形及其冲击地压等。但目前的岩体力学理论及方法尚不能有效完善揭示深部洞室变形破坏机制,为了进一步研究深埋洞室变形破坏机制及有效加固措施,开展了深埋洞室的物理模型试验研究,特编写本书。本书共分6章。第1章为绪论,介绍了影响洞室围岩稳定性的主要因素,深部巷道大变形主要特征及冲击地压的特征及分类。第2章为洞室物理模型试验原理,介绍了洞室物理模型试验的相似理论。第3章为软岩洞室大变形机制及加固物理模型试验,主要介绍相似设计、相似材料的配制、洞室大变形物理模型试验的试验方法,探讨了其大变形发展破坏机制和相应的加固措施。第4章为软岩洞室大变形机制及加固数值分析,利用数值仿真技术计算了室内物理模型试验结果,在此基础上,研究了不同地应力、巷道尺寸和岩体性质对巷道大变形的影响规律,并结合工程分析了加固措施的受力性能。第5章为深埋硬岩洞室冲击地压机制物理模型试验,探讨了基于静载和动载共同作用下洞室冲击地压作用机制,介绍了静载和动载共同作用下模型试验技术,实现该技术加载及主要测试方法。第6章为深埋硬岩冲击地压洞室加固措施模型试验,对比了短密锚杆支护和拱架及短密锚杆等联合支护措施应对静载及动载的联合作用。
本书由华北水利水电大学王四巍、刘汉东和中水珠江规划勘测设计有限公司陈杰共同完成,其中,第1章、第2章由王四巍和刘汉东撰写,第3章由王四巍、陈杰撰写,第4章由刘汉东、陈杰撰写,第5章由王四巍、陈杰撰写,第6章由王四巍、陈杰撰写。
由于作者水平有限,书中的疏漏和不足之处在所难免,敬请读者批评指正。
前言
第1章 绪论
1.1 影响洞室围岩稳定性的主要因素
1.2 深部巷道大变形主要特征
1.3 冲击地压的特征及分类
1.4 冲击地压引起巷道破坏特征
第2章 洞室物理模型试验原理
第3章 软岩洞室大变形机制及加固物理模型试验
3.1 软岩洞室大变形机制探讨
3.2 相似设计
3.3 相似材料
3.4 模型体制作
3.5 量测方法
3.6 加载方法
3.7 结果分析
第4章 软岩洞室大变形机制及加固数值分析
4.1 数值分析基本理论
4.2 物理模型的数值计算
4.3 深部高地应力区巷道大变形规律研究
4.4 洞室大变形加固方案的数值分析
第5章 深埋硬岩洞室冲击地压机制物理模型试验
5.1 硬岩洞室冲击地压机制探讨
5.2 相似设计
5.3 相似材料
5.4 试验加载方案及测试内容
5.5 模型体制作及开洞试验技术
5.6 破坏特征
5.7 结果分析
第6章 深埋硬岩冲击地压洞室加固措施模型试验
6.1 深埋硬岩冲击地压洞室加固措施
6.2 相似设计
6.3 支护技术施工模拟
6.4 破坏特征分析
6.5 结果分析
参考文献