Page 19 - 岩石力学与岩石工程学科发展研究报告

用具有特殊结构的恒阻大变形装置，使锚杆/索支护既具有恒阻条件下抵抗变形的功能，又具有抵抗

冲击变形能量的功能。恒阻大变形锚杆/索力学特性测试结果表明，恒阻值及恒阻运行长度等物理力
学参数均居于国际领先地位，其中锚杆恒阻值达到 200kN，锚索恒阻值达到 350kN，恒阻运行长度
可达 1000 mm。以恒阻大变形锚杆/索为主体的深部巷道大变形灾害耦合控制技术已在辽宁沈阳、新

疆沙吉海、山东龙口、黑龙江鹤岗和甘肃平凉等多个煤矿矿区成功应用。该技术可应用于金属矿山
开采、交通、水利等工程领域引发的塌方、岩爆、冲击等灾害防治，具有广阔的推广应用前景。
针对深部冲击地压巷道和松软破碎围岩硐室加固问题，康红普院士团队提出以全长预应力锚固、
高强度、高冲击韧性锚杆与锚索支护为主，以金属支架为辅的复合支护方式，系统研究了冲击地压

巷道支护形式选择原则和锚杆支护参数设计方法；提出高压注浆后进行高预应力、强力锚杆与锚索
支护是松散破碎围岩有效的综合加固方式。相关技术先后在马常、屯留等煤矿成功应用，形成了煤

矿巷道高效安全支护技术-锚杆支护理论与成套技术。
钮新强等从岩体结构、岩体强度和地应力水平对围岩稳定性控制的角度出发，通过研究三峡工
程地下厂房洞室围岩顶拱承载力学机制，提出了地下洞室岩体稳定拱的定义及其存在的力学条件，
给出了地下洞室岩体稳定拱的确定方法，分析了采用地下洞室岩体稳定拱确定上覆岩体厚度的可行

性，形成了一套确定浅埋式地下厂房洞室埋置深度的稳定拱设计方法。
樊启祥等在水电工程深大竖井、长斜井中利用反井钻机开挖导井，在反井钻机开挖直径在十三
陵抽水蓄能电站 1.4 米的基础上到白鹤滩水电站实现了 3.0m 的突破；针对百万单机容量巨型机组世
界最大的地下复杂水电洞室群开挖，提出了自然通风与机械通风结合的成套通排风系统环保技术，

研发了深大竖井开挖衬砌成套装备，开挖支护安全效率获得极大提升。
2.5 岩石工程的监测和预警进展

2.5.1 边坡（滑坡）监测

边坡监测项目一般包括：地表大地变形、地表裂缝位错、地面倾斜、裂缝多点位移、边坡深部
位移、地下水、孔隙水压力、边坡地应力。按照监测方式，可以分为简易观测法、设站观测法、仪

表观测法和远程监测方法。边坡安全监测主要体现在：对安全监测的内涵及其对工程意义的理解和
认识更加全面、深入；数据智能处理与数据动态管理方法、进行实时监测、安全预警和可靠性预测
成为监测仪器的发展方向；安全监测的尺度更大、范围更广，数字摄影、GPS，GIS 和 INSAR 等新的

监测技术手段在边坡监测中不断推广应用。但这些方法不同程度地受一些因素的制约：GPS 监测需要
设置信号，系统庞杂，受大气层和电离层等电波干扰产生信号延迟，受周围环境的电波或者电磁波
的干扰而影响接收精度，不适合对微小形变进行测量或者早期预警；红外遥感监测则受电波、电磁
波的影响，不能进行连续监测，受外界地形地貌及电波的干扰；光纤位移监测主要进行表面测量，

对边坡进行测量时受边坡外部结构的影响，将产生变形。全站仪不但受地形地貌影响，且不能对边
坡进行实时监测。三峡坝基船闸岩石力学问题，一直以来举世瞩目，中国三峡集团主导了坝基、三
峡船闸高边坡的监测和分析，对三峡工程安全、运行的提供了持续的保障等，也促进了中国岩石力

学与工程的可持续发展。
何满潮院士研发的基于边坡深部滑动面上滑动力变化的远程实时监测系统具有集加固、监测、
控制和预报多项功能的独特优点，实践中取得了能准确的预报滑坡的良好效果，起到了为矿山安全

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