[科普中國]-巖體人工改造

人為地對巖體的工程地質(zhì)性質(zhì)和力學(xué)強度進行改善，以達到工程活動目的的措施。對巖體的改造包括：①強化或加固巖體，增強巖體的自穩(wěn)能力，如為提高隧道穩(wěn)定性而用錨固、灌漿或卸載環(huán)等。②弱化巖體，增加巖體可采性和解體性，以滿足工程活動要求，如在采礦過程中為增加巖體的可采性或自動冒落能力，而用注水、壓裂等。

改造目標(biāo)巖體改造的目標(biāo)有兩個方面：其一是強化或加固巖體，增強巖體的自穩(wěn)能力。如為了提高隧道穩(wěn)定性而用錨固、灌漿或卸載環(huán)等技術(shù)對巖體結(jié)構(gòu)或圍巖中應(yīng)力狀態(tài)進行的改造。其二是弱化巖體,增加巖體可采性和解體性,以滿足工程活動要求。如在采礦過程中為增加巖體的可采性或自動冒落能力，而用注水、壓裂等技術(shù)對巖體進行的弱化處理。在巖體改造工作中必須明確改造的目的和目標(biāo)，以便選擇能取得最佳效果的技術(shù)措施。

改造對象巖體改造技術(shù)措施的選擇，決定于巖體改造內(nèi)容和改造對象。巖體可改造的對象有 3個方面：①組成巖體的成分──巖石；②巖體結(jié)構(gòu)；③巖體賦存的環(huán)境。

改造方法組成巖石的礦物是不易改造的，巖石改造的主要內(nèi)容是改造其聯(lián)結(jié)狀態(tài)。如為了增加巖體的強度或剛度，可用灌漿的方法提高其聯(lián)結(jié)力，增加其密度；為了降低其強度或剛度，可用水或酸破壞其聯(lián)結(jié)能力，降低其密度。

巖體結(jié)構(gòu)改造的目標(biāo)是增加或破壞巖體的連續(xù)性和完整性。要針對巖體結(jié)構(gòu)的類型，采用不同的技術(shù)措施。如為了強化處理，對碎裂結(jié)構(gòu)巖體可用預(yù)應(yīng)力錨索增加作用于軟弱結(jié)構(gòu)面的法向應(yīng)力和提高弱面強度；對板裂結(jié)構(gòu)巖體，可采用預(yù)埋串層錨桿的方法提高組合板的剛度和縮短板裂體自由段長度；對完整結(jié)構(gòu)或斷續(xù)結(jié)構(gòu)巖體，最重要的是愈合表面裂紋，提高其抗拉能力，最適宜的方法是噴射高標(biāo)號砂漿。為了提高噴層的抗拉強度可增加玻璃纖維或鋼纖維，比較多的是采用鋼筋網(wǎng)。

改造巖體賦存環(huán)境，多是對巖體中地下水條件進行改造，主要是通過疏干、排水或注水措施，強化或弱化巖體的力學(xué)性能。近年來對地應(yīng)力條件改造也有很大進展。如利用支護和預(yù)應(yīng)力錨固的方法提高環(huán)境應(yīng)力，以提高巖體的自穩(wěn)能力的技術(shù)，已在隧道施工中廣泛采用。用切縫或鉆孔的方法降低圍巖剛度，使高應(yīng)力水平區(qū)向巖體內(nèi)部轉(zhuǎn)移，提高圍巖穩(wěn)定性的技術(shù)，也取得了一定成果。1

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

楊剛 - 教授 - 西南大學(xué)