·12·
露天采矿技术
2010年第5期
采矿工程
隧道围岩稳定性分析及其控制
鲍先凯1，郑文祥2
（1. 内蒙古科技大学建筑与土木工程学院，内蒙古包头014010；2. 内蒙古科技大学高等职业技术学院，内蒙古包头014010）
摘要：分析了影响隧道工程围岩稳定性的各种因素，在此基础上提出了围岩控制的方法与思路，并详
细论述了锚杆工作载荷与围岩稳定性的相互关系，用锚杆无损检测的方法来全程监测围岩稳定性, 这将对围岩稳定的研究及工程施工具有很大的指导意义。
关键词：围岩稳定性；锚杆；隧道工程；无损检测；工作载荷中图分类号：U 451+.2
文献标识码：A
文章编号：1671－9816（2010）05－0012－03
Stability analysis and control of tunnel surrounding rock
BAO Xian-kai ，ZHENG Wen-Xiang
（1.College of Architecture and Civil Engineering, Inner Mongolia University of Science and Technology, Baotou 014010, China;
2.School of High Profession Technology, Inner Mongolia University of Science and Technology, Baotou 014010, China ）
Abstract:This paper analyzes various factors about the surrounding rock stability in tunnel, on this basis, proposes control methods and ideas about the surrounding rock stability in tunnel, and discusses in detail the relationship of bolt working load and the surrounding rock stability, using the approach of non-destructive monitoring bolts to monitoring the entire process surrounding rock stability, it will provide great reference for research studies on stability of surrounding rock and the engineering construction. Key words:surrounding rock stability;bolt;tunnel ;non-destructive testing; working load
1引言
稳定性的关系来全程动态检测围岩稳定性的方法。22．1
影响地下工程围岩稳定性的因素原岩应力状态
原岩应力是存在于岩层中的未受工程扰动的天然应力，是隧道开挖前岩体的初始应力场，由岩体的自重应力和构造应力构成。原岩应力是引起围岩变形、破坏的根本原因，对坑道开挖后围岩的应力分布、变形和破坏有着极其重要的影响。原岩中主应力的大小和方向不同，对隧道的作用力也不同，因而直接影响围岩应力。一般情况下, 隧道轴向与水平主应当水平应力很力垂直, 以改善隧道周边的应力状态，
大时, 隧道方向最好与之平行以保证边墙的稳定性。最大主应力的数量级及隧道轴向的关系，对隧道围岩的变形特征有明显的影响，因为在最大主应力方向围岩破坏的概率及严重程度比其它方向大。2.2
岩石性质及岩体的结构
围岩的岩石性质和岩体结构是影响围岩稳定性的基本因素。从岩性的角度，可以将围岩分为塑性围岩和脆性围岩，塑性围岩主要包括各类粘土质岩石、破碎松散岩石以及吸水易膨胀的岩石等，通常具有
隧道工程围岩稳定性对工程的施工和正常运营是至关重要的。影响隧道围岩稳定性的因素很多，可以概括归纳为3种类型[1]:①地质因素:包括原岩应力、岩石物理力学性质、岩体结构与构造、岩石组成以及风化作用等；②工程因素:如隧道断面的形状、大小，高跨比等；③施工因素:包括隧道施工方法和手段、支护时间和支护方式等。其中地质因素是影响围岩稳定性的最主要因素，也是本文重点分析的内只有了解了这些因素对围岩稳定性的影响, 才能容。
够客观实际的采取相应的维护隧道围岩稳定的措施。随着科技的进步，地下工程围岩稳定性的监测手段也在不断进步，监测方法的丰富对地下工程施工本文将对围岩稳定性监测的手具有重大的指导意义。
段进行讨论，详细的论述利用锚杆工作载荷与围岩
收稿日期：2010-04-26
基金项目：内蒙古科技大学青年创新基金项目，基金编号jgky0603。
作者简介：鲍先凯（1976-），男，蒙古族，内蒙古赤峰人，讲师，硕士，主要从事岩土与地下工程支护及质量无损检测的研究。
采矿工程
露天采矿技术
风化速度快，力学强度低以及遇水软化、崩解、膨胀等不良性质，故对隧道围岩的稳定最为不利；脆性围岩主要指各类坚硬岩体，由于岩石本身的强度远高于结构面的强度，这类围岩的强度取决于岩体结构。
从岩体的结构角度，可将岩体结构划分为整体块状结构、
层状结构、碎裂结构、散体结构[2]。松散结构及破碎结构岩体的稳定性最差；薄层状结构岩体次之；厚层状块体最好。对于脆性的厚层状和块状岩体，其强度主要受软弱结构面的分布特点和较弱夹层的物质成分所控制。结构面对围岩的影响，不仅取决于结构面的本身特征，还与结构面的组合关系及这种组合与临空面的交切关系密切相关。软弱夹层对围岩稳定性的影响主要取决于它的性状和分布。一般认为软弱夹层的矿物成分、粗细颗粒含量、含水量、易溶盐和有机质等的含量是决定其性质的主要因素。软弱夹层的强度较低，不利与隧道围岩的稳定。2.3
地质构造
褶曲和断裂破坏了岩层的完整性，降低了岩体的力学强度，岩体经受的构造变动次数愈多，岩层的节理裂隙就愈发育，岩体的稳定性也就愈差。因此，隧道应尽可能避免设在坚硬和软弱岩层之间的岩层破碎带、褶皱或断层带；在无法避免的情况下，隧道应尽量设在坚硬岩层中，或尽量把坚硬岩层作为顶层围岩。褶皱的形式、疏密程度、轴向与隧道轴线的交角不同，围岩的稳定性不同，这是由于褶皱的核部岩层受到强烈的张力和压力的作用，故核部的岩层比翼部的岩层更破碎，因此，隧道横穿褶皱翼部比横穿核部有利。如果隧道通过断层，
断层宽度愈大，走向与隧道轴向交角愈小，在隧道内出露的愈长，对围岩稳定性影响愈大。
另外，断层破碎带物质的碎块性质及其胶结情况也都影响围岩的稳定性。2.4
地下水
隧道施工的大量实践证明，水是造成施工坍方、使隧道围岩丧失稳定的重要原因之一。因此，在隧道围岩分级中水的影响是不容忽视的。在不同的围岩中水的影响是不相同的，一般有下列几种情况：
（1）
使岩质软化强度降低，对软岩尤为明显，对土体则可促使其液化或流动；
（2）
在有软弱结构面的围岩中，会冲走充填物或使夹层液化，减少层间摩阻力促使岩块滑动；
（3）在某些围岩中，如石膏、岩盐和蒙脱石为主的粘土岩中，遇水后产生膨胀，在未胶结或弱胶结的砂岩中可产生流砂和潜蚀。
2010年第5期·13·
3围岩稳定性控制3.1
现场监测
现场量测是新奥法的三大支柱之一。隧道工程信息化施工主要是以现场量测为手段的一种设计、施工方法，这种方法的最大特点是可在施工时一边进行隧道围岩变形及受力状态的各种量测，一边把量测的结果反馈到设计、
施工中，从而最终确定施工方法、开挖顺序和支护参数，使设计、施工更符合现场实际。由于这种方法以现场实测为依据，可以获取控制围岩稳定性的宏观信息，有助于人们进行科学判断，从而最大限度地实现安全性和经济性的统一，更能适应复杂多变的地质条件和各种不同的施工条件，因而比工程类比及理论计算方法更为可靠。蔡美峰[3]等（2003）将声发射、断面收敛、应力测试、沉降观测、水准量测等5种监测技术，综合应用于复合坚硬岩石巷道塌陷段的围岩稳定性与安全监控过程中，对矿山运营巷道围岩稳定性进行了综合分析与评价。
对于隧道工程稳定性的监测与预报是保证工程设计、施工科学合理和安全生产的重要措施[4]。隧道新奥法施工技术就是把施工过程中的监测作为一条重要原则，通过监测分析对原设计参数进行优化，施工中坚持
“预探测、管超前、严注浆、小断面、短进尺、强(紧) 支护、早封闭、勤量测”的24字方针[5][6]。3.2
锚杆工作载荷与围岩稳定性
锚杆作为支护系统的一个重要组成部分被广泛地应用于隧道工程围岩的加固与支护中
[7]
。在这些
工程应用中，根据围岩的性质以及服务特点采用全长锚固锚杆、部分锚固锚杆以及端锚式锚杆，对围岩起到加固的作用。
同时，隧道围岩稳定性处在随时空不断变化的状态之中，是一个非确定性问题[8]。长期以来围岩稳定性的研究都以固体力学中的静力学为主要手段，以围岩变形为主要研究对象，所采用的观察手段和仪器设备均以静态和准静态测试为主，这就导致了所获取的围岩稳定性信息的相对滞后性，由此做出的围岩稳定性预测具有时效性，所采取的控制措施和手段也有一定的被动性。
现代检测技术的发展，使我们有可能直接掌握围岩稳定性控制的核心———围岩应力的活动规律，并对巷道围岩及支护结构的稳定性和安全性做出现场实时评估。在围岩及其支护结构失稳之前采取有效的加固措施，达到主动控制围岩变形及其稳定性的目的。
围岩应力的动态、实时监控可为我们超前获取围岩压力活动信息，主动采
·14·
露天采矿技术
2010年第5期4
结
语
采矿工程
取必要的控制措施提供有效可靠的技术手段。
锚杆无损检测是近年来发展的一项新的监测技术。锚杆荷载无损检测的围岩稳定性评估与预测，就是在隧道围岩变形的关键点处，通过特征锚杆在激发荷载作用下动态响应（加速度）的现场检测和实时分析，获取特征锚杆工作荷载的变化信息，随时掌握巷道围岩压力与变形的活动规律。根据锚杆工作荷载与围岩变形特征的对应关系，对隧道围岩及支护结构的稳定性做出实时判断和安全评估
[9][10]
隧道工程围岩稳定性是一个及其复杂的问题，在实际工程中更是受到了许多因素的影响。许多学者花费了大量时间与精力研究这个问题，在隧道支护参数的确定方面取得了很大进展。在围岩稳定性监测方面，提出了许多检测手段与方法，但是，在实际施工过程中，大多数检测手段还是以经验为主，所以，把监测数据与围岩稳定情况联系起来并且能够定量分析成为了学者近年来研究的重点。本文介绍的利用锚杆无损检测把锚杆工作载荷与围岩稳定性评价联系起来的方法是很有效的。这种方法拥有定全程监测、不会损坏锚杆（原有支护强度）等量分析、
优点，值得大力研究发展。这种监测体系的建立必然对隧道工程施工具有重大的推动作用。参考文献：
［1］覃仁辉，王
2005.
［2］李相然. 城市地下工程实用技术［M ］. 北京:中国建材工
业出版社.
［3］蔡美峰. 岩石力学与工程［M ］. 北京：科学出版社，2003. ［4］孙
钧. 地下工程设计理论与实践［M ］．上海上海科学技术出版社，1996.
［5］朱维申，何满潮. 复杂条件下围岩稳定性与岩体动态施
工力学［M ］. 科学出版社，1995.
［6］朱维申，李术才，陈卫忠. 节理岩体破坏机理和锚固效应
及工程应用［M ］. 科学出版社,2002.
［7］宋德彰. 锚喷支护对改善隧洞围岩岩性力学机制的研究
［D ］. 同济大学学位论文，上海:1996.
［8］徐林生. 公路隧道施工围岩稳定性监测预报系统与隧道
工程数值模拟研究［R ］. 上海:同济大学博士后研究工作报告，2001. ［9］李［10］李
义，刘海峰，王富春．锚杆锚固状态参数无损检测及义，高国付，赵阳升. 基于特征锚杆工作载荷无损其应用［J ］. 岩石力学与工程报，2004，23（10）:1741-1744.检测的巷道围岩稳定性评估初步研究［J ］. 岩石力学与2004，23（S2）:4893-4897.工程学报，［11］鲍先凯，李
义. 应力波反射法在锚杆无损检测中的
. 山西煤炭，2006，26（1），36-38. 应用［J ］
成. 隧道工程［M ］. 重庆:重庆大学出版社，
，为隧
道支护结构的优化设计、加固补强提供及时可靠的决策依据，变信息相对滞后为超前获取，被动防护为主动加固。
该测试方法基于锚杆的弹性波动理论，分析锚杆在激发脉冲荷载作用下，应力波的传播、衰减作用机制，研究应力波在锚固结构体中的行波规律，揭示锚杆的动态响应与锚杆锚固质量的内存联系，建立动测响应特征参数与锚杆锚固质量指标参数
[11]
（有
效锚固长度、实时锚固力、极限承载力）之间的对应关系，实现锚杆锚固质量的实时、动态无损检测，进失稳过程中，而揭示锚杆支护隧道工程在加载变形、
锚杆受力状态及工作荷载的演化规律，研究巷道围失稳、破坏各过渡阶段锚杆工作荷载与围岩岩变形、
变形位移之间的对应关系。通过锚杆工作荷载的快速、无损检测，实时判断和评估巷道锚固结构和围岩的稳定性。若隧道某一空间范围内所有锚杆都工作在其设计荷载范围之内，一般认为其支护结构和围岩是稳定的；若个别锚杆的工作荷载接近或大于其设计强度，进入塑性变形状态，而周围其它锚杆的工作荷载有逐渐增大的趋势，可以认为其支护结构和围岩在该断面内存在局部失稳的潜在危险，需要即时加固补强，以维持支护结构及围岩的稳定性；若该空间范围内多数锚杆的工作荷载都接近或超过其屈服极限，则该隧道断面濒临破坏失稳的危险。上述内容正是基于锚杆荷载无损检测的地下结构围岩稳定性评估与预测的理论基础。
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! （上接第11页）斗铲倒堆工艺仍可以推广使用。坡顶位置处，正常作业，将物料倒堆至内排土场。6
结
语
参考文献：
［1］黑岱沟露天煤矿吊斗铲工艺技术改造初步设计说明书［R ］.
中煤国际工程集团沈阳设计研究院. 2003. ［2］马
军，李克民. 抛掷爆破与拉斗铲倒堆工艺研究［J ］. 中国矿业.2003，（12）.
［3］骆中洲. 露天采矿学［M ］. 中国矿业学院出版社，1986.
综上所述，虽然吊斗铲对使用条件较为苛刻，但对煤层赋存条件较好而局部存在特殊地质构造的露天煤矿，只要通过对吊斗铲作业方式的局部改进，吊
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露天采矿技术
2010年第5期
采矿工程
隧道围岩稳定性分析及其控制
鲍先凯1，郑文祥2
（1. 内蒙古科技大学建筑与土木工程学院，内蒙古包头014010；2. 内蒙古科技大学高等职业技术学院，内蒙古包头014010）
摘要：分析了影响隧道工程围岩稳定性的各种因素，在此基础上提出了围岩控制的方法与思路，并详
细论述了锚杆工作载荷与围岩稳定性的相互关系，用锚杆无损检测的方法来全程监测围岩稳定性, 这将对围岩稳定的研究及工程施工具有很大的指导意义。
关键词：围岩稳定性；锚杆；隧道工程；无损检测；工作载荷中图分类号：U 451+.2
文献标识码：A
文章编号：1671－9816（2010）05－0012－03
Stability analysis and control of tunnel surrounding rock
BAO Xian-kai ，ZHENG Wen-Xiang
（1.College of Architecture and Civil Engineering, Inner Mongolia University of Science and Technology, Baotou 014010, China;
2.School of High Profession Technology, Inner Mongolia University of Science and Technology, Baotou 014010, China ）
Abstract:This paper analyzes various factors about the surrounding rock stability in tunnel, on this basis, proposes control methods and ideas about the surrounding rock stability in tunnel, and discusses in detail the relationship of bolt working load and the surrounding rock stability, using the approach of non-destructive monitoring bolts to monitoring the entire process surrounding rock stability, it will provide great reference for research studies on stability of surrounding rock and the engineering construction. Key words:surrounding rock stability;bolt;tunnel ;non-destructive testing; working load
1引言
稳定性的关系来全程动态检测围岩稳定性的方法。22．1
影响地下工程围岩稳定性的因素原岩应力状态
原岩应力是存在于岩层中的未受工程扰动的天然应力，是隧道开挖前岩体的初始应力场，由岩体的自重应力和构造应力构成。原岩应力是引起围岩变形、破坏的根本原因，对坑道开挖后围岩的应力分布、变形和破坏有着极其重要的影响。原岩中主应力的大小和方向不同，对隧道的作用力也不同，因而直接影响围岩应力。一般情况下, 隧道轴向与水平主应当水平应力很力垂直, 以改善隧道周边的应力状态，
大时, 隧道方向最好与之平行以保证边墙的稳定性。最大主应力的数量级及隧道轴向的关系，对隧道围岩的变形特征有明显的影响，因为在最大主应力方向围岩破坏的概率及严重程度比其它方向大。2.2
岩石性质及岩体的结构
围岩的岩石性质和岩体结构是影响围岩稳定性的基本因素。从岩性的角度，可以将围岩分为塑性围岩和脆性围岩，塑性围岩主要包括各类粘土质岩石、破碎松散岩石以及吸水易膨胀的岩石等，通常具有
隧道工程围岩稳定性对工程的施工和正常运营是至关重要的。影响隧道围岩稳定性的因素很多，可以概括归纳为3种类型[1]:①地质因素:包括原岩应力、岩石物理力学性质、岩体结构与构造、岩石组成以及风化作用等；②工程因素:如隧道断面的形状、大小，高跨比等；③施工因素:包括隧道施工方法和手段、支护时间和支护方式等。其中地质因素是影响围岩稳定性的最主要因素，也是本文重点分析的内只有了解了这些因素对围岩稳定性的影响, 才能容。
够客观实际的采取相应的维护隧道围岩稳定的措施。随着科技的进步，地下工程围岩稳定性的监测手段也在不断进步，监测方法的丰富对地下工程施工本文将对围岩稳定性监测的手具有重大的指导意义。
段进行讨论，详细的论述利用锚杆工作载荷与围岩
收稿日期：2010-04-26
基金项目：内蒙古科技大学青年创新基金项目，基金编号jgky0603。
作者简介：鲍先凯（1976-），男，蒙古族，内蒙古赤峰人，讲师，硕士，主要从事岩土与地下工程支护及质量无损检测的研究。
采矿工程
露天采矿技术
风化速度快，力学强度低以及遇水软化、崩解、膨胀等不良性质，故对隧道围岩的稳定最为不利；脆性围岩主要指各类坚硬岩体，由于岩石本身的强度远高于结构面的强度，这类围岩的强度取决于岩体结构。
从岩体的结构角度，可将岩体结构划分为整体块状结构、
层状结构、碎裂结构、散体结构[2]。松散结构及破碎结构岩体的稳定性最差；薄层状结构岩体次之；厚层状块体最好。对于脆性的厚层状和块状岩体，其强度主要受软弱结构面的分布特点和较弱夹层的物质成分所控制。结构面对围岩的影响，不仅取决于结构面的本身特征，还与结构面的组合关系及这种组合与临空面的交切关系密切相关。软弱夹层对围岩稳定性的影响主要取决于它的性状和分布。一般认为软弱夹层的矿物成分、粗细颗粒含量、含水量、易溶盐和有机质等的含量是决定其性质的主要因素。软弱夹层的强度较低，不利与隧道围岩的稳定。2.3
地质构造
褶曲和断裂破坏了岩层的完整性，降低了岩体的力学强度，岩体经受的构造变动次数愈多，岩层的节理裂隙就愈发育，岩体的稳定性也就愈差。因此，隧道应尽可能避免设在坚硬和软弱岩层之间的岩层破碎带、褶皱或断层带；在无法避免的情况下，隧道应尽量设在坚硬岩层中，或尽量把坚硬岩层作为顶层围岩。褶皱的形式、疏密程度、轴向与隧道轴线的交角不同，围岩的稳定性不同，这是由于褶皱的核部岩层受到强烈的张力和压力的作用，故核部的岩层比翼部的岩层更破碎，因此，隧道横穿褶皱翼部比横穿核部有利。如果隧道通过断层，
断层宽度愈大，走向与隧道轴向交角愈小，在隧道内出露的愈长，对围岩稳定性影响愈大。
另外，断层破碎带物质的碎块性质及其胶结情况也都影响围岩的稳定性。2.4
地下水
隧道施工的大量实践证明，水是造成施工坍方、使隧道围岩丧失稳定的重要原因之一。因此，在隧道围岩分级中水的影响是不容忽视的。在不同的围岩中水的影响是不相同的，一般有下列几种情况：
（1）
使岩质软化强度降低，对软岩尤为明显，对土体则可促使其液化或流动；
（2）
在有软弱结构面的围岩中，会冲走充填物或使夹层液化，减少层间摩阻力促使岩块滑动；
（3）在某些围岩中，如石膏、岩盐和蒙脱石为主的粘土岩中，遇水后产生膨胀，在未胶结或弱胶结的砂岩中可产生流砂和潜蚀。
2010年第5期·13·
3围岩稳定性控制3.1
现场监测
现场量测是新奥法的三大支柱之一。隧道工程信息化施工主要是以现场量测为手段的一种设计、施工方法，这种方法的最大特点是可在施工时一边进行隧道围岩变形及受力状态的各种量测，一边把量测的结果反馈到设计、
施工中，从而最终确定施工方法、开挖顺序和支护参数，使设计、施工更符合现场实际。由于这种方法以现场实测为依据，可以获取控制围岩稳定性的宏观信息，有助于人们进行科学判断，从而最大限度地实现安全性和经济性的统一，更能适应复杂多变的地质条件和各种不同的施工条件，因而比工程类比及理论计算方法更为可靠。蔡美峰[3]等（2003）将声发射、断面收敛、应力测试、沉降观测、水准量测等5种监测技术，综合应用于复合坚硬岩石巷道塌陷段的围岩稳定性与安全监控过程中，对矿山运营巷道围岩稳定性进行了综合分析与评价。
对于隧道工程稳定性的监测与预报是保证工程设计、施工科学合理和安全生产的重要措施[4]。隧道新奥法施工技术就是把施工过程中的监测作为一条重要原则，通过监测分析对原设计参数进行优化，施工中坚持
“预探测、管超前、严注浆、小断面、短进尺、强(紧) 支护、早封闭、勤量测”的24字方针[5][6]。3.2
锚杆工作载荷与围岩稳定性
锚杆作为支护系统的一个重要组成部分被广泛地应用于隧道工程围岩的加固与支护中
[7]
。在这些
工程应用中，根据围岩的性质以及服务特点采用全长锚固锚杆、部分锚固锚杆以及端锚式锚杆，对围岩起到加固的作用。
同时，隧道围岩稳定性处在随时空不断变化的状态之中，是一个非确定性问题[8]。长期以来围岩稳定性的研究都以固体力学中的静力学为主要手段，以围岩变形为主要研究对象，所采用的观察手段和仪器设备均以静态和准静态测试为主，这就导致了所获取的围岩稳定性信息的相对滞后性，由此做出的围岩稳定性预测具有时效性，所采取的控制措施和手段也有一定的被动性。
现代检测技术的发展，使我们有可能直接掌握围岩稳定性控制的核心———围岩应力的活动规律，并对巷道围岩及支护结构的稳定性和安全性做出现场实时评估。在围岩及其支护结构失稳之前采取有效的加固措施，达到主动控制围岩变形及其稳定性的目的。
围岩应力的动态、实时监控可为我们超前获取围岩压力活动信息，主动采
·14·
露天采矿技术
2010年第5期4
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语
采矿工程
取必要的控制措施提供有效可靠的技术手段。
锚杆无损检测是近年来发展的一项新的监测技术。锚杆荷载无损检测的围岩稳定性评估与预测，就是在隧道围岩变形的关键点处，通过特征锚杆在激发荷载作用下动态响应（加速度）的现场检测和实时分析，获取特征锚杆工作荷载的变化信息，随时掌握巷道围岩压力与变形的活动规律。根据锚杆工作荷载与围岩变形特征的对应关系，对隧道围岩及支护结构的稳定性做出实时判断和安全评估
[9][10]
隧道工程围岩稳定性是一个及其复杂的问题，在实际工程中更是受到了许多因素的影响。许多学者花费了大量时间与精力研究这个问题，在隧道支护参数的确定方面取得了很大进展。在围岩稳定性监测方面，提出了许多检测手段与方法，但是，在实际施工过程中，大多数检测手段还是以经验为主，所以，把监测数据与围岩稳定情况联系起来并且能够定量分析成为了学者近年来研究的重点。本文介绍的利用锚杆无损检测把锚杆工作载荷与围岩稳定性评价联系起来的方法是很有效的。这种方法拥有定全程监测、不会损坏锚杆（原有支护强度）等量分析、
优点，值得大力研究发展。这种监测体系的建立必然对隧道工程施工具有重大的推动作用。参考文献：
［1］覃仁辉，王
2005.
［2］李相然. 城市地下工程实用技术［M ］. 北京:中国建材工
业出版社.
［3］蔡美峰. 岩石力学与工程［M ］. 北京：科学出版社，2003. ［4］孙
钧. 地下工程设计理论与实践［M ］．上海上海科学技术出版社，1996.
［5］朱维申，何满潮. 复杂条件下围岩稳定性与岩体动态施
工力学［M ］. 科学出版社，1995.
［6］朱维申，李术才，陈卫忠. 节理岩体破坏机理和锚固效应
及工程应用［M ］. 科学出版社,2002.
［7］宋德彰. 锚喷支护对改善隧洞围岩岩性力学机制的研究
［D ］. 同济大学学位论文，上海:1996.
［8］徐林生. 公路隧道施工围岩稳定性监测预报系统与隧道
工程数值模拟研究［R ］. 上海:同济大学博士后研究工作报告，2001. ［9］李［10］李
义，刘海峰，王富春．锚杆锚固状态参数无损检测及义，高国付，赵阳升. 基于特征锚杆工作载荷无损其应用［J ］. 岩石力学与工程报，2004，23（10）:1741-1744.检测的巷道围岩稳定性评估初步研究［J ］. 岩石力学与2004，23（S2）:4893-4897.工程学报，［11］鲍先凯，李
义. 应力波反射法在锚杆无损检测中的
. 山西煤炭，2006，26（1），36-38. 应用［J ］
成. 隧道工程［M ］. 重庆:重庆大学出版社，
，为隧
道支护结构的优化设计、加固补强提供及时可靠的决策依据，变信息相对滞后为超前获取，被动防护为主动加固。
该测试方法基于锚杆的弹性波动理论，分析锚杆在激发脉冲荷载作用下，应力波的传播、衰减作用机制，研究应力波在锚固结构体中的行波规律，揭示锚杆的动态响应与锚杆锚固质量的内存联系，建立动测响应特征参数与锚杆锚固质量指标参数
[11]
（有
效锚固长度、实时锚固力、极限承载力）之间的对应关系，实现锚杆锚固质量的实时、动态无损检测，进失稳过程中，而揭示锚杆支护隧道工程在加载变形、
锚杆受力状态及工作荷载的演化规律，研究巷道围失稳、破坏各过渡阶段锚杆工作荷载与围岩岩变形、
变形位移之间的对应关系。通过锚杆工作荷载的快速、无损检测，实时判断和评估巷道锚固结构和围岩的稳定性。若隧道某一空间范围内所有锚杆都工作在其设计荷载范围之内，一般认为其支护结构和围岩是稳定的；若个别锚杆的工作荷载接近或大于其设计强度，进入塑性变形状态，而周围其它锚杆的工作荷载有逐渐增大的趋势，可以认为其支护结构和围岩在该断面内存在局部失稳的潜在危险，需要即时加固补强，以维持支护结构及围岩的稳定性；若该空间范围内多数锚杆的工作荷载都接近或超过其屈服极限，则该隧道断面濒临破坏失稳的危险。上述内容正是基于锚杆荷载无损检测的地下结构围岩稳定性评估与预测的理论基础。
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! （上接第11页）斗铲倒堆工艺仍可以推广使用。坡顶位置处，正常作业，将物料倒堆至内排土场。6
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参考文献：
［1］黑岱沟露天煤矿吊斗铲工艺技术改造初步设计说明书［R ］.
中煤国际工程集团沈阳设计研究院. 2003. ［2］马
军，李克民. 抛掷爆破与拉斗铲倒堆工艺研究［J ］. 中国矿业.2003，（12）.
［3］骆中洲. 露天采矿学［M ］. 中国矿业学院出版社，1986.
综上所述，虽然吊斗铲对使用条件较为苛刻，但对煤层赋存条件较好而局部存在特殊地质构造的露天煤矿，只要通过对吊斗铲作业方式的局部改进，吊