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《河北大学》 2006年 硕士论文
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深埋巷道围岩稳定性分析

梁旭黎  
【摘要】:本文针对深部地下工程开挖围岩与支护结构相互作用的问题,利用弹塑性理论建立了地下工程开挖围岩稳定性分析的有限元模型,并对具体矿山工程实际问题进行了计算分析。 在对地下工程进行计算分析时,遵循“先加载,后开挖”的原则。根据本文所建立的理论模型,视计算的应力为真实的应力状态,而真实的位移是通过减去开挖前的初始位移而获得的。因为受锚索、锚杆影响的应力范围非常有限,为了避免在大模型上进行非线性分析,选取锚索加固后有效范围内的岩体,以提高其c、φ值的形式,参与到有限元的计算中,以模拟锚索、锚杆联合支护对围岩应力、位移的影响。 为了讨论不同支护形式,本文在计算分析时考虑了以下的支护方案: 1.全断面喷射混凝土,全断面锚杆、锚索联合支护; 2.仅上半部喷射混凝土,上半部锚杆、锚索联合支护; 3.顶板、侧帮喷射混凝土,顶板、侧帮锚杆、锚索联合支护。 计算结果表明,地下工程开挖后,其周边位移收敛、变形、应力、应变均符合一般的弹塑性力学规律。 本文对大范围地下开挖形成的采空区进行局部锚索、锚杆联合支护进行了位移、变形和应力分析,并对其加固效果进行了评价。分析结果表明,锚索对开采小分段的应力、位移有一定的作用,而对上部中段所产生的实际效果不明显。有关这方面研究工作,由于工程试验难度很大,所获得结果只是初步的,有待于本领域的学者共同努力和深入探讨。


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