「視頻講解」山東大學:王琦——地下工程約束混凝土支護理論與技術...

2020-12-17 全國能源信息平臺

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本期推送山東大學王琦教授發表於《煤炭學報》第8期的文章。為方便大家深入了解本文內容，《煤炭學報》邀請王琦教授通過視頻對相關成果進行了詳解。

文章信息為：

王琦,許碩,江貝,等.地下工程約束混凝土支護理論與技術研究進展[J]. 煤炭學報,2020,45(8):2760-2776.

視頻解析

創新點

（1）論述了地下工程約束混凝土支護技術的產生背景和發展歷程，重點歸納了約束混凝土支護技術的典型革新。

（2）進行了約束混凝土支護體系研究的分類總結，系統闡述了約束混凝土支護室內試驗、理論研究、設計方法與關鍵技術等方面的研究進展。

（3）介紹了約束混凝土支護機械化裝配式施工工藝與典型工程實踐效果，對約束混凝土體系在不同領域的推廣應用等方面進行了展望。

作者簡介

王琦，男，1983年12月，山東大學教授、博士生導師，主要從事複雜條件地下工程圍巖控制理論與方法研究工作。現擔任山東省地下空間安全控制工程實驗室主任、中國礦業大學（北京）深地空間科學與工程研究院執行院長、能源與環境（青島）國際聯合實驗室執行主任，兼任國際巖石力學學會軟巖專委會副主席、中國巖石力學與工程學會軟巖工程分會副理事長等學術職務。山東省有突出貢獻的中青年專家、中國巖石力學與工程學會青年科技獎金獎、全國煤炭青年科技獎、山東省青年科技獎獲得者。

第一作者出版中、英文專著各1部，第一作者或通訊作者發表SCI論文31篇（Top期刊12篇），EI論文45篇，第一發明人授權國家發明專利36項，主持國家自然科學基金4項、省部級課題8項，企事業委託工程課題19項。獲得國家技術發明二等獎、山東省技術發明一等獎、山東省科技進步一等獎、中國巖石力學與工程學會科技進步一等獎等國家級與省部級獎勵13項。

摘 要

隨著我國地下工程的迅速發展,建設規模不斷擴大,工程建設過程中面臨大量高應力、極軟巖、強採動和斷層破碎帶等複雜條件,導致圍巖變形嚴重、控制困難,聯合支護是複雜條件圍巖有效控制的必然選擇。

工程實踐表明,拱架作為聯合支護的最後一道防線,其承載能力不足導致冒頂、塌方等事故頻發。約束混凝土支護具有承載能力高、塑性韌性好、經濟性能優等特點,近年來在礦山工程與隧道工程等領域得到了廣泛應用。眾多學者在室內試驗、理論研究、設計方法、現場施工等方面進行了系統研究。

在室內試驗方面,進行了約束混凝土基本構件與拱架的力學性能試驗研究,為約束混凝土拱架承載力計算理論與設計方法提供了依據。在理論研究方面,建立了拱架內力計算模型,形成了約束混凝土支護強度計算理論。在設計方法方面,進行了約束混凝土拱架整體選型設計、核心混凝土設計、灌注口與排氣口設計、節點設計以及拱架間距與縱向連接設計研究。

在現場施工方面,形成了礦山巷道複合施工與交通隧道機械施工兩大類工法,研發了成套關鍵技術與裝備。對上述研究內容進行了總結,同時對下一步約束混凝土體系設計、施工與驗收規範制定以及在交通、水利、市政等不同工程領域的推廣應用方面進行了展望。

部分圖片

約束混凝土支護體系

約束混凝土支護研究內容

約束混凝土與型鋼短柱試驗結果對比

約束混凝土拱架承載特性試驗

空腔缺陷造成的拱架破壞

留設灌注口短柱破壞及補強效果

約束混凝土套管節點性能試驗

拱架內力計算模型及計算結果

約束混凝土支護設計內容

礦山工程典型現場應用

隧道工程典型現場應用

礦山工程現場施工工藝

隧道工程現場施工工藝

來源：

王琦,許碩,江貝,等.地下工程約束混凝土支護理論與技術研究進展[J].煤炭學報,2020,45(8):2760-2776.

WANG Qi,XU Shuo,JIANG Bei,et al. Research progress of confined concrete support theory and technology for underground engineering[J]. Journal of China Coal Society,2020,45(8):2760-2776.

責任編輯：常琛

編輯整理：郭曉煒

審 核：常琛

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