預(yù)錨碎裂塊體巖體應(yīng)力傳遞機(jī)理及圍巖穩(wěn)定性分析.pdf

1、深部巷道圍巖地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、構(gòu)造應(yīng)力高，圍巖內(nèi)節(jié)理裂隙發(fā)育、破碎程度高，其變形表現(xiàn)出一定的非線(xiàn)性特征?；谏畈繃鷰r的破碎狀態(tài)，引入地質(zhì)學(xué)中對(duì)碎裂塊體介質(zhì)的定義，并對(duì)具有代表性的兩種典型碎裂介質(zhì)力學(xué)作用模型（對(duì)縫式與錯(cuò)縫式）進(jìn)行分析表明：兩種典型的碎裂結(jié)構(gòu)巖體力學(xué)作用模型中均具有相同的變形區(qū)域，即直接壓縮區(qū)、剪切連續(xù)變形區(qū)、壓應(yīng)力作用下連續(xù)變形區(qū)。因此，可進(jìn)一步得知在深部巷道破碎圍巖預(yù)應(yīng)力錨桿作用下，破碎巖體中也存在與之上相同的三個(gè)變形區(qū)域

2、。
　　基于國(guó)外碎裂塊體介質(zhì)預(yù)應(yīng)力錨固的室內(nèi)模型試驗(yàn)，利用離散元數(shù)值軟件UDEC對(duì)預(yù)應(yīng)力錨桿作用下的碎裂結(jié)構(gòu)巖體的應(yīng)力分布及塊體變形趨勢(shì)進(jìn)行分析，結(jié)果表明，當(dāng)運(yùn)行時(shí)步為10000后，碎裂結(jié)構(gòu)巖體的壓應(yīng)力區(qū)域以各個(gè)錨桿為中心呈相互疊加的菱形分布，正是由于各個(gè)壓縮區(qū)域的相互疊加，才使整個(gè)模型形成穩(wěn)固連續(xù)的應(yīng)力壓縮拱。
　　基于深部巷道圍巖的非線(xiàn)性大變形特征，對(duì)提高深部巷道圍巖支護(hù)抗力的方法進(jìn)行探索，并對(duì)巷道掘進(jìn)與修護(hù)兩種施工狀態(tài)

3、下支護(hù)結(jié)構(gòu)所能提供的支護(hù)抗力進(jìn)行分析，結(jié)果表明，支護(hù)結(jié)構(gòu)的分步聯(lián)合須在時(shí)間和空間上充分利用其所發(fā)揮的力學(xué)性能，各施工步的施工工序及時(shí)間均對(duì)支護(hù)效果產(chǎn)生顯著影響。
　　結(jié)合顧橋礦區(qū)內(nèi)的地質(zhì)調(diào)查以及南翼軌道巷道地應(yīng)力測(cè)試結(jié)果，鑒于分步聯(lián)合的支護(hù)理念，擬采用以高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力錨網(wǎng)+U型鋼拱架+混凝土噴層為一次支護(hù)、高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力錨索+高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力錨桿+全斷面滯后注漿補(bǔ)強(qiáng)加固為二次支護(hù)的分步聯(lián)合支護(hù)方案，并通過(guò)離散元軟件UDEC對(duì)軌道巷支護(hù)前后的圍巖

4、穩(wěn)定性進(jìn)行分析，結(jié)果表明：巷道開(kāi)挖無(wú)支護(hù)條件下，圍巖內(nèi)應(yīng)力集中程度較高，主要分布于兩拱肩、兩幫角及底板部位，其中左側(cè)拱肩以及右側(cè)幫角處應(yīng)力集中程度相對(duì)較高，以剪拉破壞為主，而底板中部以拉裂破壞為主；采用分步聯(lián)合支護(hù)方案后，巷道圍巖的塑性區(qū)得到明顯的控制，應(yīng)力集中程度得到有效改善，圍巖在三個(gè)月內(nèi)的總變形量控制在140 mm左右。
　　通過(guò)對(duì)典型巷道面內(nèi)圍巖變形量及支護(hù)結(jié)構(gòu)受力的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析表明，在采用分步聯(lián)合支護(hù)方案進(jìn)行施工之