复杂条件下地下工程开挖支护技术的理论方法和应用研究

2006/4/18 17:04:01

【　记录编号　】 338309
【　记录类型　】文摘
【　限制使用　】国内
【项目年度编号】 0501950026
【　成果名称　】复杂条件下地下工程开挖支护技术的理论方法和应用研究
【　省　　市　】湖北
【　分类号　】 TV554.13；TE353
【　关键词　】基建地下工程；软弱岩体；节理岩体；开挖支护；巷道支护
【　成果简介　】
　　（项目所属科学技术领域、主要内容、特点及应用推广情况）本项目涉及的领域主要为矿山和水电部门的重要基建地下工程的稳定性及其控制技术。研究对象的特点是针对二大类常见的复杂岩体，即具流变和塑性的软弱岩体和节理岩体。具体内容有： 1）提出了岩石开挖支护工程的“施工过程力学”、“能量转化”和“时空变载分析”等三个原理。 2）强调对大型复杂工程要做综合性现场研究。如地应力测试、现场大型力学试验、水力劈裂试验等以获取基本资料。3）针对不同软岩提出七种力学模型和相应的解析及数值分析论。4）开展了大量的锚固机理模型试验。找到了对软岩最有效的“倾斜交叉”布锚法。就锚固对围岩强度提高效应提出了定量表达式。并付诸工程应用。5）对断续分布节理的岩体提出断裂损伤模型、损伤演化方程和岩桥破裂机理。建立了穿越节理的锚固单元和三维损伤锚柱单元模型。上述模型都在二维和三维有限元上实现程序化和实用化。6）开挖和支护的方案优化和设计方法。7）提出新型支护方法和技术。并研制出新型支护构件。8）对重点工程开发了可利用施工期观测资料进行正反分析的反馈分析软件和界面系统。对有防渗要求的开挖支护工程通过体形优化和配筋优化解决了工程难题。本项目的特点为：1）全面而系统地建立了适于两大类最常见岩体的地下工程开挖支护技术的整套理论和应用体系。从原理方法、本构模型、设计方案优化、现场测试、数值分析、支护技术、直到广泛的现场应用以及配套的反馈和界面操作系统等。2）对复杂条件下工程施工提出的是“治本”而非“治标”的原理方法和技术。3）新的方法和技术其科学层次高、多属首创性。得到国内外较高评价。4）应用效果有显著经济社会效益。本成果十几年来先后在淮南、金川、焦作、肥城、曹庄、济宁、武汉等十多个局矿或工程的软岩巷道支护及在水电系统二滩、小浪底、拉西瓦和广州、十三陵蓄能电站及山西引黄工程泵站等国家重点项目的洞室群开挖支护现场试验和推广应用，取得了一系列成功的经验和十分显著的经济和社会效益。
【　成果类别　】应用技术
【　成果密级　】非密
【　获奖情况　】 2000年度国家科学技术进步二等奖
【应用行业码】 472
【应用行业名称】土木工程建筑
【　登记号　】 2000-J-210-2-04
【　完成单位　】中国科学院武汉岩土力学研究所；山东科技大学；淮南矿务局
【　完成人　】朱维申；刘泉声；白世伟；李术才；陈卫忠；尤春安；杨家岭；袁亮；吴玉山；祝经康
【联系单位名称】中国科学院武汉岩土力学研究所
【　联系地址　】湖北省武汉市武昌小洪山
【　邮政编码　】 430071
【　联系电话　】 (027)87199251
【　传　　真　】 (027)87197386
【　联系人　】朱维申;刘泉声
【　信息来源　】国家科学技术奖励工作办公室
【　发布单位　】国家科学技术奖励工作办公室
【公布资料名称】 2000年度国家科学技术奖励项目汇编
【资料公布日期】 20010000
【成果公布日期】 2005

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