斷裂力學論word版-資料下載頁
2025-01-08 08:36本頁面
【正文】 將焊接綁扎好的鋼筋骨架 敷設到圍巖表面并固定，然后向鋼筋骨架噴射混凝 土，形成鋼筋肋拱，初噴后的鋼筋肋拱變形大，承載力小，在初噴混凝土達到一定強度后，再次或多次噴射混凝土至鋼筋骨架被覆蓋。這一過程實施的結果是 :鋼筋拱肋剛度逐步增大，承載力同步增加， 假定用 K1 代表裸鋼筋骨架的支護剛度 ,K2 代表半 噴射混凝土鋼筋拱肋的支護剛度，K3 代表全噴射混 凝土鋼筋拱肋的支護剛度，則可得到圖 5 所示的支 護特征曲線。這一支護特征曲線上的點 E 是鋼筋拱肋與圍巖共同變形 的最佳點。鋼筋拱肋這種先柔后剛，既允許圍巖發(fā)生一定程度的變形，發(fā)揮自承能力，又可在達到平衡點前及時提供支護阻力，并在平衡點后剛度不斷增加的特性是其他支護方式無 法實現(xiàn)的，較為適宜高應力區(qū)圍巖及其破碎帶的開挖支護。 位移監(jiān)測及圍巖流變控制 在地下廠房施工過程中，圍巖變形過程與施工開挖關系密切，同時表現(xiàn)出一定的時效變形特征。時效變形的發(fā)展隨著時間的推移變化表現(xiàn)出 2 種不同的趨勢，一種是隨著支護措施的加強及時間推移，時效變形逐步消失 。另一種則是時效變形逐步增大， 直至圍巖破壞或垮 圖 4 圖 5 10 塌。取監(jiān)測斷面 4(0+) 為研究對象，研究其上游側吊車梁部位多點位移計 MZCF4173。3監(jiān)測數(shù)據(jù)及其變化，多點位移計孔口洞壁位移量隨時間和開挖步驟變化曲線見圖 4， 從中可以看出，在主廠房第 IV 層開挖期間， 洞壁部位位移量較大，開挖施工間歇時效變形也相對較大。隨著開挖向下進行，開挖變形及開挖間歇期時效變形均 逐漸減小，在主廠房第 VIII，IX 層開挖時，變形己不明顯，變形量趨于穩(wěn)定。據(jù)圖 4 中位移變化曲線 的走向及趨勢判斷，位移最大值將在達到 45~50 mm 后不再增大，圍巖趨于穩(wěn)定。 巖石材料變形過程中具有時間效應的現(xiàn)象稱為流變現(xiàn)象，包括蠕變、松弛和彈性后效。就錦屏一級水電站地下廠房圍巖流變特征來講，分為兩大類 :(1) 節(jié)理裂隙巖體包括含有小斷層的局部巖體在系統(tǒng)支護完畢后的一定時間段，圍巖的變形量隨 時間增大，但流變速率則隨時間增加而減小，最后流變趨于穩(wěn)定狀態(tài)。 (2) 大斷層及其破碎帶影響范 圍內(nèi)的圍巖在系統(tǒng)支護完畢，荷載恒定的前提下， 其流變速率隨時間而增加，流變向加速方向發(fā)展，這就說明圍巖及其支護系統(tǒng)承受的荷載超過了其長 期強度，需要增加支護力。一般采用的措施是改變系統(tǒng)支護的各項技術參數(shù)。就本工程而言，采用了增大鋼筋拱肋剛度，局部增加錨索支護，煌斑巖脈以鋼筋混凝土置換等技術措施。后期監(jiān)測反饋分析表明，這些支護技術措施都取得了較好的效果。 結論 (1) 錦屏一級水電站地下廠房洞室群位于復雜多變的高地 應力巖體內(nèi)，工程區(qū)域地質構造復雜， 斷層帶及結構面附近的地應力時空差異性大，巖體 強度相對較低，圍巖卸荷松弛顯著，變形較大。傳 統(tǒng)的柔性支護己不能發(fā)揮新奧法中所描述的作用， 一種新型的強柔性支護技術措施，即鋼筋拱肋支護 在抑制圍巖初期位移并容許圍巖產(chǎn)生一定程度的變 形方面具有更好的效果。 (2) 錨噴、掛網(wǎng)等支護技術措施能快速提供圍 壓，防止圍巖進一步劣化，但對提高圍巖承載力， 減小圍巖長期變形的作用并不明顯。而鋼筋混凝土 二襯受多層次開挖以及施工工藝的影響，又不能及時提供有效支護，造成圍巖的前期變形過大。 鋼筋拱肋因其剛度大，支護快速靈活，能有效減小圍巖 的蠕變變形速率，促使等速蠕變向衰減蠕變轉化，使圍巖趨于穩(wěn)定。本文中對 f14 斷層及其影響帶的 研究也證明了這一點。 (3) 鋼筋肋拱因其鋼筋強度高、整體性能強，在圍巖應力調(diào)整和變形過程中，對圍巖提供法 圖 4 監(jiān)測點孔口位移與時間關系曲線 11 向約 束力，使處于雙向或單向應力狀態(tài)下的淺部巖體， 轉化為在三向應力狀態(tài)下工作，并且使原來發(fā)生碎 脹變形的松弛圈轉化為承載圈。 參考文獻： （ 1） 高峰，斷裂力學 PPT。 （ 2） 王克忠，洞室斷裂層破碎帶變形特征及支護機構研究 （ 3） 王淑麗 ，彈性效應及彈塑性斷裂破壞 （ 4） 蒲培文 ，工程斷裂力學研究報告
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