斷裂力學(xué)論word版-資料下載頁(yè)
2025-01-08 08:36本頁(yè)面
【正文】 將焊接綁扎好的鋼筋骨架 敷設(shè)到圍巖表面并固定，然后向鋼筋骨架?chē)娚浠炷? 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(dá)到一定強(qiáng)度后，再次或多次噴射混凝土至鋼筋骨架被覆蓋。這一過(guò)程實(shí)施的結(jié)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(hù)剛度 ,K2 代表半 噴射混凝土鋼筋拱肋的支護(hù)剛度，K3 代表全噴射混 凝土鋼筋拱肋的支護(hù)剛度，則可得到圖 5 所示的支 護(hù)特征曲線。這一支護(hù)特征曲線上的點(diǎn) E 是鋼筋拱肋與圍巖共同變形 的最佳點(diǎn)。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(dá)到平衡點(diǎn)前及時(shí)提供支護(hù)阻力，并在平衡點(diǎn)后剛度不斷增加的特性是其他支護(hù)方式無(wú) 法實(shí)現(xiàn)的，較為適宜高應(yīng)力區(qū)圍巖及其破碎帶的開(kāi)挖支護(hù)。 位移監(jiān)測(cè)及圍巖流變控制 在地下廠房施工過(guò)程中，圍巖變形過(guò)程與施工開(kāi)挖關(guān)系密切，同時(shí)表現(xiàn)出一定的時(shí)效變形特征。時(shí)效變形的發(fā)展隨著時(shí)間的推移變化表現(xiàn)出 2 種不同的趨勢(shì)，一種是隨著支護(hù)措施的加強(qiáng)及時(shí)間推移，時(shí)效變形逐步消失 。另一種則是時(shí)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(cè)斷面 4(0+) 為研究對(duì)象，研究其上游側(cè)吊車(chē)梁部位多點(diǎn)位移計(jì) MZCF4173。3監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及其變化，多點(diǎn)位移計(jì)孔口洞壁位移量隨時(shí)間和開(kāi)挖步驟變化曲線見(jiàn)圖 4， 從中可以看出，在主廠房第 IV 層開(kāi)挖期間， 洞壁部位位移量較大，開(kāi)挖施工間歇時(shí)效變形也相對(duì)較大。隨著開(kāi)挖向下進(jìn)行，開(kāi)挖變形及開(kāi)挖間歇期時(shí)效變形均 逐漸減小，在主廠房第 VIII，IX 層開(kāi)挖時(shí)，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(shì)判斷，位移最大值將在達(dá)到 45~50 mm 后不再增大，圍巖趨于穩(wěn)定。 巖石材料變形過(guò)程中具有時(shí)間效應(yīng)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(jí)水電站地下廠房圍巖流變特征來(lái)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(hù)完畢后的一定時(shí)間段，圍巖的變形量隨 時(shí)間增大，但流變速率則隨時(shí)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(hù)完畢，荷載恒定的前提下， 其流變速率隨時(shí)間而增加，流變向加速方向發(fā)展，這就說(shuō)明圍巖及其支護(hù)系統(tǒng)承受的荷載超過(guò)了其長(zhǎng) 期強(qiáng)度，需要增加支護(hù)力。一般采用的措施是改變系統(tǒng)支護(hù)的各項(xiàng)技術(shù)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(hù)，煌斑巖脈以鋼筋混凝土置換等技術(shù)措施。后期監(jiān)測(cè)反饋分析表明，這些支護(hù)技術(shù)措施都取得了較好的效果。 結(jié)論 (1) 錦屏一級(jí)水電站地下廠房洞室群位于復(fù)雜多變的高地 應(yīng)力巖體內(nèi)，工程區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜， 斷層帶及結(jié)構(gòu)面附近的地應(yīng)力時(shí)空差異性大，巖體 強(qiáng)度相對(duì)較低，圍巖卸荷松弛顯著，變形較大。傳 統(tǒng)的柔性支護(hù)己不能發(fā)揮新奧法中所描述的作用， 一種新型的強(qiáng)柔性支護(hù)技術(shù)措施，即鋼筋拱肋支護(hù) 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(hù)技術(shù)措施能快速提供圍 壓，防止圍巖進(jìn)一步劣化，但對(duì)提高圍巖承載力， 減小圍巖長(zhǎng)期變形的作用并不明顯。而鋼筋混凝土 二襯受多層次開(kāi)挖以及施工工藝的影響，又不能及時(shí)提供有效支護(hù)，造成圍巖的前期變形過(guò)大。 鋼筋拱肋因其剛度大，支護(hù)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(zhuǎn)化，使圍巖趨于穩(wěn)定。本文中對(duì) f14 斷層及其影響帶的 研究也證明了這一點(diǎn)。 (3) 鋼筋肋拱因其鋼筋強(qiáng)度高、整體性能強(qiáng)，在圍巖應(yīng)力調(diào)整和變形過(guò)程中，對(duì)圍巖提供法 圖 4 監(jiān)測(cè)點(diǎn)孔口位移與時(shí)間關(guān)系曲線 11 向約 束力，使處于雙向或單向應(yīng)力狀態(tài)下的淺部巖體， 轉(zhuǎn)化為在三向應(yīng)力狀態(tài)下工作，并且使原來(lái)發(fā)生碎 脹變形的松弛圈轉(zhuǎn)化為承載圈。 參考文獻(xiàn)： （ 1） 高峰，斷裂力學(xué) PPT。 （ 2） 王克忠，洞室斷裂層破碎帶變形特征及支護(hù)機(jī)構(gòu)研究 （ 3） 王淑麗 ，彈性效應(yīng)及彈塑性斷裂破壞 （ 4） 蒲培文 ，工程斷裂力學(xué)研究報(bào)告
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