軟巖巷道錨桿和錨注支護(hù)共同作用機(jī)理研究及應(yīng)用.pdf

1、本文通過理論分析、數(shù)值模擬、模型實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場應(yīng)用相結(jié)合的研究手段，較深入地研究了錨桿和錨注的共同加固作用機(jī)理，并對(duì)軟巖巷道錨桿和錨注聯(lián)合支護(hù)技術(shù)進(jìn)行了全面系統(tǒng)地分析和研究。本論文的主要內(nèi)容和取得的成果如下： (1)系統(tǒng)論述了軟巖的定義、工程地質(zhì)特征和力學(xué)屬性，分析了軟巖巷道圍巖的變形破壞特征及影響因素，并對(duì)北軌巷道的圍巖力學(xué)性質(zhì)和破壞機(jī)理作了較全面的分析。 (2)在論述支護(hù)結(jié)構(gòu)作用機(jī)理的基礎(chǔ)上，詳細(xì)論述了錨桿和錨注對(duì)圍巖的

2、加固作用及兩者間的共同作用機(jī)理，分析了圍巖參數(shù)變化和支護(hù)參數(shù)變化對(duì)圍巖變形、支護(hù)結(jié)構(gòu)受力及圍巖與支護(hù)結(jié)構(gòu)相互作用的影響，并結(jié)合工程實(shí)例進(jìn)行了計(jì)算分析，為合理進(jìn)行支護(hù)設(shè)計(jì)和施工提供了理論依據(jù)。針對(duì)北軌巷道的軟弱破碎圍巖情況，提出了合理地支護(hù)原則和支護(hù)對(duì)策。 (3)在試驗(yàn)研究方面，根據(jù)相似理論，推導(dǎo)圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)的相似準(zhǔn)則，進(jìn)行軟巖巷道不同支護(hù)方式的模型試驗(yàn)。通過模型試驗(yàn)得出了不同支護(hù)下巷道圍巖的圍巖變形隨載荷的變化曲線、錨桿軸力與

3、載荷的變化關(guān)系，并同時(shí)分析了圍巖的變形破壞規(guī)律，為合理進(jìn)行支護(hù)設(shè)計(jì)提供了參考。 (4)通過理論分析和數(shù)值模擬表明，當(dāng)圍巖變形為100mm左右時(shí)施作錨注支護(hù)為佳，此時(shí)圍巖的位移和塑性區(qū)較小，支護(hù)結(jié)構(gòu)受力較小且分布也較均勻，為錨注二次加固的合理支護(hù)時(shí)機(jī)。通過有限差分程序FLAC<'2D>計(jì)算研究了不同錨桿參數(shù)和注漿參數(shù)對(duì)圍巖變形的影響，對(duì)比分析了巷道圍巖在不同支護(hù)下的位移變化特征、應(yīng)力、塑性區(qū)變化特點(diǎn)以及錨桿的受力情況，進(jìn)而論證了高