軟巖巷道GTMR法力學(xué)參數(shù)評估及錨注機理研究.pdf

1、地下巖體在巷道開挖前處于平衡狀態(tài)，巷道一旦開挖，原巖應(yīng)力失去平衡，應(yīng)力將重新分布，如巖體的強度不夠，圍巖將失穩(wěn)，巷道將受到破壞。因此，有必要對軟弱圍巖采取支護(hù)措施。支護(hù)方法因巖體性質(zhì)、斷面大小、服務(wù)年限和地應(yīng)力等對巷道的影響不同而各異。我國常用的傳統(tǒng)支護(hù)有木、各類金屬支架、料石或混凝土砌碹等。而錨桿及以錨固為主的綜合支護(hù)正在成為適應(yīng)各種條件的新型支護(hù)。 巖體力學(xué)參數(shù)的確定是巷道支護(hù)工程中一項基礎(chǔ)工作，是指導(dǎo)設(shè)計與施工和數(shù)值模擬的

2、可靠保障。本文結(jié)合現(xiàn)場調(diào)查、巖石力學(xué)試驗、軟巖力學(xué)性質(zhì)研究和數(shù)值模擬確定了大坊礦軟巖的性質(zhì)與類別、破壞機理和支護(hù)難點?；谛拚腞MR法-GTMR法，估算巷道巖體力學(xué)參數(shù)。該方法較全面地考慮了完整巖石強度、地下水條件、巖石質(zhì)量指標(biāo)、巷道埋深、地震烈度、巷道形狀等影響巖體力學(xué)性質(zhì)的因素，并基于完整巖石強度、巖石質(zhì)量指標(biāo)權(quán)值的連續(xù)修正，減少了主觀判斷帶來的誤差。把巷道開挖弱化因子和錨固增強因子引入廣義Hoek-Bmwn強度準(zhǔn)則，借用兩因子計

3、算式，得到了開挖前和錨固后的巖體力學(xué)參數(shù)，并應(yīng)用到大坊礦軟巖巷道錨注支護(hù)實踐中。 錨注支護(hù)是軟巖工程加固中正在推廣應(yīng)用的支護(hù)形式，錨注支護(hù)具有施工快、效果好、工程造價低等優(yōu)點，但其理論不夠完善。本文基于軟巖巷道“錨注支護(hù)嵌套力學(xué)計算模型”，優(yōu)化錨注支護(hù)，利用彈塑性理論分析，得到不同區(qū)域的應(yīng)力、位移、圍巖彈塑性區(qū)和錨注區(qū)半徑與初期支護(hù)力之間的關(guān)系式。依據(jù)理論分析結(jié)果，分析錨注機理，提出了軟巖巷道支護(hù)定量設(shè)計的方法。應(yīng)用突變理論，結(jié)