地下洞室關鍵塊體穩(wěn)定性研究及支護角度優(yōu)化.pdf

1、塊體理論作為分析節(jié)理巖體穩(wěn)定性的重要方法，在工程界已經得到廣泛的應用。隨著研究的不斷深入，其理論、方法也在不斷的發(fā)展和拓寬。本文主要借助石根華提出的塊體理論對地下洞室節(jié)理巖體中塊體的穩(wěn)定性進行研究，并使用離散元軟件3DEC、蒙特卡洛法、塊體理論分析軟件Unwedge、正交分析法等對地下洞室不穩(wěn)定塊體的錨桿支護角度優(yōu)化、塊體形狀及地應力對塊體穩(wěn)定性影響規(guī)律、塊體失穩(wěn)概率及穩(wěn)定性影響因素敏感性進行分析。主要研究內容及所的結論包括:
　

2、　首先，針對大傾角節(jié)理巷道的具體工程，應用塊體理論結合3DEC離散元軟件模擬驗證，對大傾角巷道頂板關鍵塊體錨桿支護角度作出優(yōu)化。結果表明:錨桿支護角度優(yōu)化后，頂板關鍵塊體位移減小，穩(wěn)定性得到提高，錨桿、錨索受力狀態(tài)得到改善，錨固安全性能提高;
　　其次，在分析塊體形狀系數已有的研究成果的基礎上，提出更適合本文研究內容的形狀系數計算公式，并結合塊體理論分析軟件Unwedge，研究了塊體形狀特征及地應力對其穩(wěn)定性的影響規(guī)律，結果表明:

3、隨著塊體形狀系數的增大，塊體形狀對其穩(wěn)定性的影響逐漸由不利變?yōu)橛欣?形狀系數在[0，3]區(qū)間內時，穩(wěn)定性影響系數變化顯著，形狀系數大于3.0時，穩(wěn)定性影響系數逐漸趨于平緩;隨著地應力的增大，穩(wěn)定性影響系數變化由顯著不斷趨于平緩。
　　最后，對計算得到的關鍵塊體進一步分析其節(jié)理交切概率及裂隙錐不穩(wěn)定參數，從而得到關鍵塊體失穩(wěn)概率P(B)，評價其實際發(fā)生破壞的概率;利用正交試驗敏感性試驗，對于失穩(wěn)概率較高的危險塊體進行影響因素的敏感性