围岩变形机理和控制技术在深埋大跨度室

文摘

支持方案的选择深埋和大跨度钱伯斯在地下工程一直是一个严重的问题。进一步研究大变形的力学机制,基于对平顶山钱伯斯的修复工程6号我在中国,现场调查、实验室试验、数值模拟和理论分析进行了研究。中央变电所室的围岩(CSC)和主要水泵房(MPC)是根据岩体分类评级(RMR)分类方法和主要影响因素的围岩稳定性的钱伯斯被透露。围岩的力学参数的预测模型建立了基于Hoek-Brown故障判据。此外,FLAC使用的预测结果^{3 d}进一步分析原支持方案的失败,并提出了修复的可行性计划。六个重点支持技术提出了这种室。全面支持和维修计划,包括“螺栓、金属网、喷射混凝土、注浆锚索,组合锚索,”。工程实践表明,形变率小于0.7 mm / d,这是有利于CSC和MPC的长期稳定。这个恢复的实现项目可以为其他类似工程提供参考。

1。介绍

的形成过程和压力作用的围岩深钱伯斯是复杂的,表现出复杂的高度非线性力学特性。围岩的主要压力来源不同的变形阶段,包括上覆岩层压力,放松压力,扩张失败的压力,扩张压力,矿山压力、压力和结构。其中,扩张失败和粘土矿物的膨胀压力是影响连续力来源的稳定深埋。很难实现深部围岩的长期稳定使用现有的理论和技术支持。因此,有必要进行分类的围岩变形和破坏机理的基础上室的围岩,采取综合和协调的控制措施为不同类型的围岩,全面考虑对策的支持,支持方案设计,支持参数确定,施工技术措施综合分析(1- - - - - -4]。

目前,有许多的研究软岩工程的控制。国外研究理论主要包括古典压力理论,崩溃拱理论,新奥法隧道(NATM),应变控制理论、能量支持理论和数值计算方法。主要支持理论包括岩性转换理论、轴向变化理论,挖掘系统控制理论,结合理论的支持,bolt-shotcrete-arc板支持理论,松动圈理论,主要和次要支承面积理论的支持,压力控制理论、软岩工程支持理论,关键组件耦合结合支持理论(5- - - - - -9]。许多学者的研究深入工程主要反映在围岩变形和支持技术(10- - - - - -12),如表所示1。

当前的研究成果主要集中在定性研究软岩的变形机理和控制技术和工程软岩。自地下岩体是一个复杂的地质体,它仍然需要进一步研究变形特性和地下工程岩体的力学机制,尤其是可控支撑结构的协调机制,和围岩变形需要系统地分析和研究。基于CSC的工程背景和MPC的埋深960米,本文试图探索这个深和大跨度室的变形机理,提出有效的围岩控制技术;调查室的地质环境,围岩的断裂结构特点,和原支持方案的失败;分析围岩的解剖平面发展的统计;和测试的矿物组成、物理性质和围岩在实验室的机械强度。根据Hoek-Brown故障判据,建立岩石力学参数的预测模型,分析影响因素和控制围岩的稳定性,提出了控制方案,通过数值模拟和现场试验验证它们。

CSC和MPC深埋和相当大的原位应力的特征。室的围岩被严重变形的特点。根据实地观察,尽管CSC和MPC采用高强度的综合支持技术”螺丝树脂锚杆+锚索+喷射混凝土,“围岩变形仍严重,两胎侧移近,和底鼓是显而易见的。严重的变形和损伤增加了维护成本,造成重大经济损失和潜在的安全隐患。因此,根据变形和稳定控制的房间,围岩的变形机理分析的高压室。提出了有针对性的控制措施和支持新技术,以实现在服务期限内正常使用,并为其他工程建设起到参考作用。

2。CSC的概况和原始支持方案和MPC

CSC和MPC位于西6号2号矿区的矿井。CSC是电源室和转换系统,和MPC室的地下排水系统。室的具体埋深960米。CSC和MPC及其通道的总长度是163.5米,包括62频道,62.5变电站和36米泵室。CSC及其通道位于黑泥岩地层,与一般岩石的稳定性和不突水。MPC及其通道位于灰色砂岩和砂质泥岩地层,与常规岩石稳定,发展断裂,没有突水。两院的岩性见图1。

图2说明了部分支持;最初支持CSC和MPC采用“锚网喷+锚索联合方案。“地脚螺栓采用了 高强度树脂地脚螺栓的间距 。每个洞都装有三个树脂Z2335模型的线圈,和地脚螺栓固定力50 kN。锚索模型 ,在每一行七个,间隔 。每个锚链配备五卷Z2840树脂推进剂、和锚索预紧力是100 kN,金属网制成的Φ6毫米冷拔钢丝网,网 ,网面重叠是100毫米,喷射混凝土厚度为150毫米,和力量是甜的。

3所示。围岩变形特性在CSC和MPC

3.1。调查支持结构的损伤

围岩的变形速度的两院快;变形量是巨大的(如图3)。所示的变形和破坏是三个方面:首先,结构室的地板上。底鼓发生在参众两院,地板升起的最大值1.0,甚至地板的浇注混凝土砌块结构拱形,破解,和分离,导致无法使用;第二,喷洒在拱混凝土裂缝和脱落,地脚螺栓和锚索垫被挤压;第三,拱门被挤压成桃子形状,拱顶的喷射混凝土裂缝和脱落,和金属网是挤压,扭曲,或破碎;第四,最初的设计是一个部分的宽度5.8米(不含灌浇混凝土的厚度为300毫米);六个月后,室的两个侧壁的宽度已经减少到4.2。图4显示了监控数据。CSC的侧壁的绝对变形超过800毫米,和变形仍是连续的。

3.2。室的变形特征

钱伯斯大变形的整体和部分高应力的作用下围岩由于其低强度通过现场监测和调查。然而,围岩变形本身而言,主要有以下规律:(1)整个部分的变形特性围岩的明显。根据数据3和4,变形值是显著的,绝对变形量达到400 - 800毫米的监测周期。因此,deep-high-stress的作用下,大跨度的钱伯斯曾全剖面收缩变形。失败发生在一些核心部分变形变大,影响整个室的使用。(2)胎侧的内部位移比其他地方更值得关注。根据监测数据和曲线在图4室的连续墙的变形相对最大,和绝对的变形值达到802毫米。额外的部件的变形相对较小,商会的拱门是627毫米,底鼓的价值是697毫米,和拱顶沉降的价值是425毫米,分别。虽然变形是全面的,由于相当大的水平应力,这第一胎侧造成了严重突出,然后引起其他部位的变形,特别是出现的提示桃子的形状库,这也可以解释最低拱顶沉降的原因。(3)地板是受损最严重的。尽管边墙变形大,整体内部位移,失败的程度相对较小。胎侧压力的影响下从,地板的混凝土砌块结构不断进入室空间,导致膨胀现象,最终导致了弯曲、断裂,分离层的支持结构。从现场监测数据,地板的变形值仅次于胎侧的,但伤害是更加突出,如图3 (b)。(4)尽管拱顶沉降小,损伤程度是很有意义的。从图可以看出4拱顶的解决是相对最次要的。然而,从图可以看出3伤害的程度也很高,表明变形拱顶的地方,和当地的变形很容易引起应力集中。室的两侧的压力下,库产生一个顶点的形状,导致开裂和脱落的喷射混凝土,挤压,变形或断裂金属网和其他损害的现象。因此,有必要加强的支持库。(5)整个截面的变形明显,持续时间长。室的围岩的变形特点也反映在变形值。只在开挖完成后6个月的房间,最大变形值达到802毫米;横截面的宽度相当于减少1.6。卸压达到了1.1的相对位移;整个横截面的可用面积明显减少了。此外,围岩的变形持续增加监测周期6个月后,和变形速度保持在1毫米/天,这是一个不稳定的状态。

3.3。骨折围岩的结构特点

三个钻孔( )钻在侧壁和房顶偷窥观测;图5显示了结果。纵向裂缝发展范围内围岩的钻孔位置均匀和一致,表明岩体从洞洞是相对宽松和开放骨折了。不过,6.0后的岩体完整性好。因此,裂缝的扩张室围岩是同步的,显示整体变形法,和松动圈约为5.5 - -6.0米。

4所示。围岩力学性能和稳定性评价

4.1。围岩矿物成分

两个收集岩石标本在CSC,矿物成分是由x射线衍射仪分析了;表1显示了结果。根据分析结果,比例的高岭石、蒙脱石、和其他粘土矿物室的围岩相对较高,尤其是高岭石的含量达到79.4%。也有许多蒙脱石矿物,因此自然软化围岩,泥泞,扩大当遇到水,影响室的稳定。

4.2。岩石力学试验

岩石标本取自CSC频道,包括两个典型的岩石:屋顶的粉砂岩和砂质泥岩的地板上。岩石标本的密度决定,如表所示2。

对岩石的抗拉强度,间接法(分裂拉伸方法)被用来测试。试样是一个缸的具体规范 ;表3显示了测试结果。rmt - 150的单轴抗压强度进行了测试。表4显示了结果。

4.3。围岩的联合调查

围岩的关节和骨折了。的特定行采用观察法调查方法(36]。这个区域是由泥质砂岩,节理裂隙较发达;岩体的完整性是功能性的,少量的馅料,主要是泥质矿物。断裂结构面间距约为0.15 ~ 1.0 m,一般超过3组,主要是在弹塑性介质,与一般稳定。据统计间隔的关节和其他结构性的飞机在室的围岩,体积岩体的关节3 - 10关节/ m³,平均6关节/ m³。指出,关节的最大间距是60厘米,最小值小于1厘米,平均大约是26厘米。完整性系数围岩是0.8,功能完整,联合组的数量是2 - 3,关节表面的粗糙度一般平面粗糙度,泥质矿物和滑石填料,填料厚度是2到15厘米。

4.4。分析围岩的计算参数

4.1.1。预测理论和岩石力学参数的方法

有许多方法来预测岩体的特征参数,包括机械测试,位移反演和模式识别。最实用的和有用的功能是针对摩尔-库仑准则的线性和非线性Hoek-Brown标准(6,37]。因此,要克服困难的岩石力学参数分析方法尽可能根据现场调查,Hoek-Brown失败标准是用来预测深大跨度室的机械参数(例如,CSC和MPC)围岩,进行稳定性分析。

由于莫尔-库仑屈服准则是一个线性函数,翻转Hoek和e·t·布朗提出了一个非线性故障判据基于大量工程实践,这是接近现实: 在哪里和最大和最小主应力,岩体的单轴抗压强度,然后呢和的材料常数Hoek-Brown故障判据,分别根据RMR值可以估计。岩体, 。

基于上述研究,Hoek和棕色扩展的判别函数方程(1),提出了通用Hoek-Brown失效准则如下:

在哪里岩体的材料参数和吗和分别是岩体的常量。

方程(2)可以更好地反映故障( )最优质的岩体,但它并不适用于岩体质量欠佳。因此,方程(3)是用来表达

参数的 , ,和估计工程围岩特性,当 ,它可以得出结论

当 ,方程(4)和(5不适用),和一个新的指标GSI介绍确定的值 , ,和如下:

在哪里是完整的岩石的材料参数;是工程因素的影响系数(主要是考虑到减少岩石属性参数引起的岩石开挖爆破造成的干扰和压力释放)。因此,0和1之间的值,即:,for the original rock state, the value is 0; for the fully disturbed rock mass, the value is 1; GSI is the geological strength index.

由RMR GSI指标可以计算:

在哪里岩石质量指标,%,节理粗糙度系数,联合组系数,接头强度降低系数。

Hoek-Brown失效准则的最突出特点是考虑工程因素对岩体特性参数的影响。隐谷和布朗也给的典型值和的干扰和未扰动岩体。由于莫尔-库仑破坏准则仍是用于大多数数值软件,莫尔-库仑模型的等效岩石参数,内摩擦角和凝聚力 ,可以通过平均线性关系拟合曲线的关系给出了方程(3相应的应力范围内)。方程是 在哪里 。

对于一个给定的正常压力 ,的抗剪强度可以计算的等效内摩擦角吗和凝聚力 ,也就是说,

最大和最小主应力之间的关系如下:

当开挖边界的压力达到 ,岩体开始打破,逐步扩展到双轴压缩状态。然而,有必要考虑岩体的整体实力,而不是当地的渐近展开的失败。例如,在考虑柱的强度时,必须考虑整个支柱的力量而不是支柱的渐进破坏过程。因此,Hoek和布朗提出了岩体整体强度的概念。根据莫尔-库仑破坏准则方程和如下:

当 ,根据岩体参数的计算公式在Hoek-Brown失效准则:

根据助教,岩体的变形模量方程可以确定如下:

岩石开挖的爆破和应力释放将不可避免地影响到岩石的特征。有必要考虑工程岩体活动特征的影响。因此,根据Hoek-Brown失效准则,一个工程影响因素介绍了量化开挖岩石属性参数的影响程度。

10/24/11。室围岩参数预测和稳定性分析

机械室的围岩的工程参数可以根据Hoek-Brown故障判据的力量。并给出了计算和统计结果表5。CSC的围岩的稳定性和MPC一般根据这些参数的后果或偏差。指的RMR法,MPC的围岩的RMR价值54 - 61(第三类);CSC的围岩的RMR价值35-42(四级),基本上属于第三类或类IV。然而,从岩石力学参数的实验和预测结果,如果这种围岩条件较低的压力,其稳定性好。然而,CSC的埋藏深度和MPC近1000,原岩应力高,和垂直压力可以达到25 MPa。此外,矿区构造应力的影响,导致严重的高强度岩石变形,特别是大跨度的室;完整的部分变形更为突出。

5。控制原理和技术在深大跨度钱伯斯

5.1。影响因素围岩的稳定性

根据应力环境的综合分析和围岩的岩性,CSC和MPC失败的主要原因如下:(1)围岩的强度很弱,联合开发裂缝,能不能很差。根据上述分析结果,室的围岩内含有高岭石和蒙脱石等矿物成分,尤其是软岩和泥质矿物成分,有重要影响的性质和强度的变形和破坏。同时,围岩的变形和破坏密切相关的结构特性围岩岩体本身的失败状态,其中层理和关节是最有影响力和最常见的,这将导致裂纹的扩张在高应力的作用下,迅速形成新的微裂隙。(2)的埋深是相当大的,和地面压力是重要的。CSC的埋深和MPC是960米,垂直应力是25 MPa。除了水平构造应力的影响,工程力更明显损害室开挖时围岩。根据稳定性分析结果,两院的稳定水平类III, IV。因此,从室的大变形,围岩主要属于高应力软岩工程,主要工程应力的影响,以及岩石岩性的影响相对较小。(3)变形机制尚不清楚,和不合理的支护参数。最初支持参数不能有效控制和适应室的围岩的变形。关于螺栓支持最重要的事就是形成一个强化戒指,这强化环还应该具有较高的承载能力。如果锚(即结束。,the whole bolt and anchor cable) is located in the loose ring, its anchoring effect is challenging to play.(4)巷道底鼓发生结构性压力具有重要意义,是突出。高应力的作用下,特别是水平应力、围岩的室的室地板上自由表面沿采空区,和地板的柔软和破碎岩体是由水平挤压应力和流入室,形成了巷道底鼓发生室。通过这种方式,随着变形的地板,地板上的优惠和支持结构失败。两侧壁也挤在,拱顶变成一个桃子形状、混凝土裂缝、剥落,和其他现象引起。

5.2。控制围岩的原则

的主要思想是提高围岩的强度尽快内部结构,防止无限集中在围岩应力的相对位移。因此,根据故障情况和稳定钱伯斯的范畴,提出了以下控制原则:(1)提高初始刚度和强度的支持系统。由于低强度的结构面,之前的不连续变形连续的地下工程开挖后的变形。因此,控制围岩的变形,有必要改善的初步支持刚度和强度显著支持系统,有效地控制围岩的不连续变形,并保持围岩的完整性。同时,要求支持系统应该有足够的伸长,使围岩的室连续大变形,这样高压力可以被释放,尤其强调“第一刚性,那么软,那么严格,第一个耐药,耐药,“保持围岩的完整性在最大程度上,并最小化减少围岩的强度。(2)充分发挥深部岩体的承载功能不变的立场。围岩处于压缩状态,抑制的发生弯曲变形,拉伸和剪切破坏的围岩,使围岩成为了主轴承的身体。因此,有必要找到深层岩体稳定的轴承支持点,所以锚杆和锚索可以形成一个高刚度在锚固区预应力承载结构,防止岩石层外锚地的分离面积,改善围岩应力分布在深的一部分,并显著改善的支持效果。(3)支持系统的支承面积扩大,特别是预应力锚和有线电视的传播。支持的设计,合理的预应力应根据围岩条件决定的,和预应力的有效扩散的关键是设计的支持。单个螺栓的预应力锚索)必须扩散到围岩远离螺栓通过支承板、钢带、金属网和其他组件。特别是对于室的表面,即使一个小的支持力量,围岩的变形和破坏将克制,和屋顶的完整性将维护。因此,必须充分发挥锚杆(锚索)支承板、钢带、金属网在预应力支持系统。(4)准确地把握关键支持支持系统的刚度。螺栓是至关重要的支持刚度,锚索和u形钢框架。如何有效结合几个支持结构和形成一个协调的轴承系统与围岩在很大程度上也决定了控制效果。如果支持系统的刚度小于临界刚度的支持,将围岩的变形和不稳定很长一段时间;相反,如果支持系统的刚度达到或超过临界刚度的支持,将充分限制围岩变形,商会将在长期稳定的状态。在实际的操作过程中,决定性因素确定关键支持刚度的预应力锚栓(锚电缆)。因此,只要地脚螺栓(锚电缆)达到关键的预应力值,它可以有效地控制围岩的变形和分离,以及支撑结构的应力变化不大。(5)使用合并后的支撑结构。在最初的支持,结合高预应力锚索和安全使用地脚螺栓。围岩的变形和破坏可以有效地控制由一个支持尽可能和二级支持和室维修是可以避免的。改善岩体的完整性和承载力,灌浆应尽快在最初的支持,以便室的围岩形成一个“内外”拱支承结构承载力高和功能完整性的宽松的圆,因此大大提高了围岩的强度和完整性。(6)提高地板的变形阻力。根据室的大变形,底鼓是初步阶段,导致整个室失去稳定。因此,提高地板强度的关键是控制整个室部分的稳定性。混凝土的设计和施工,加强antideformation结构的地板上,充分利用地上的影响“梁”或“反底拱”抵抗压力和围岩的变形和维护室的整个部分的稳定性。此外,锚的锚固作用或电缆也应玩,和岩层移动室空间应固定在稳定岩层深处地板,可有效抑制变形的一部分。

5.3。控制CSC和MPC的方案设计

根据上面的控制原理决定,全面支持模式”螺栓、金属网、喷射混凝土、灌浆、锚索,和组合锚索”提出了整个室部分。具体修复过程如下:最初的喷射混凝土在所有部分的围岩→→灌浆巷扩张→结合锚和喷射混凝土的支持网→全剖面锚索支持→结合注浆锚索→喷射混凝土。灌浆孔和锚索支持参数的确定主要基于岩体裂缝发展的偷看结果(图5)。由于岩体的深度5.5 - -6.0 m是相对宽松和裂缝发展,岩体完整性后功能6.0米,这表明,松动圈大约是5.5 - -6.0米。以下以货币政策委员会为例说明了具体的控制参数:(1)灌浆前围岩巷道设计扩张:灌浆孔的长度确定为6米;灌浆孔之间的间距在地下室 ;胎侧上的间距 ;地板上的间距 。具体布局如图6。灌浆材料是水泥水玻璃double-liquid泥浆(2)锚杆支护参数:锚杆支护参数的两个侧壁和库仍然采用原来的支持形式:

两个侧壁和穹窿:地脚螺栓是由Ф22mm, 毫米左nonlongitudinal钢高强度螺丝,锚材料BHRB500左手nonlongitudinal螺旋钢。三卷K2840树脂锚固剂用于每个地脚螺栓的预紧力不少于100 kN,和锚杆之间的行距 ,如图7。整个部分是挂着金属网和钢梯梁,Ф6毫米,网状的金属网 。必须加强金属网联合锚杆和钢筋梯梁接近岩石表面。联合网之间的长度不得少于100毫米。12毫米直径的钢筋梯梁是由焊接圆钢。

地板:锚杆是由Ф22毫米, 毫米左nonlongitudinal钢高强度螺丝,锚材料BHRB 500左nonlongitudinal螺旋钢。三卷K2840树脂锚固剂应使用每个地脚螺栓的预紧力不少于100 kN,和螺栓之间的行距 ,如图7。地板上的锚杆是由钢筋梯梁连接形成一个整体。(3)锚索支持:锚索Ф21.6毫米的钢链。锚索的长度 米(包括锚索的长度4500毫米)的地板的角落。设计如图7,1400毫米的间距和行间距为1400毫米。树脂端锚的锚固长度为1600毫米。五卷Z2840树脂代理应使用每个锚索和预加载不得少于100 kN。两个基座重叠锚索底板,它的规范 和 广场基础板,大底座顶部和底部小底座。底部的锚索角是安排在45°角,显示在图7(4)结合注浆锚索:每组结合灌浆锚电缆由四个编织 mm锚线,间距 m和每一行的五个电报。注浆锚索的长度是14米,它分为锚固节(7.5米),自由节(6米),膨胀节(0.5米)。大堆锚链由钢链,指导帽,塑料套筒,支撑架和排气管。锚索托盘是由25槽钢和20毫米钢板。注浆锚索张拉,和预紧力不得少于120 kN。灌浆材料是水泥水玻璃double-liquid泥浆。特定的布局和参数如图8

6。设计支持方法的应用效果

6.1。数值模拟计算

建立了相应的数值分析模型根据工程地质数据分析围岩破坏的原因和比较不同方案的支持效果。FLAC - 2 d软件是用于分析平面应变和变形围岩的室,和周围的岩石被认为是一个分层弹性各向同性介质。模型的大小 。位移边界在左,右,和底部的计算模型,在应力边界在上部,其压力是上层表土的自重应力。根据实际围岩介质,上边界压力是25 MPa。深层结构引起的水平构造应力是重要,侧压力系数( )设置为1.3。根据典型的柱状图和地质数据,参数可以确定预赛,如表所示6。(1)最初的支持方案:商会计算模型的原始支持方案如图9。一定数量的步骤之后的迭代计算,MPC围岩的变形应力分布如图10在原计划的支持。可以看出,室的每个部分的变形大于2米,这表明美国商会已经严重受损,不稳定,并在计算步骤,它尚未完全稳定;来自周围的压力和塑性区分布,围岩是在一个大范围的压力状态,和室周围的应力集中明显。此外,塑性区范围广泛,这是近3 - 4次的巷道宽度。因此,支持方案不适合大型钱伯斯软弱围岩在高压力的地区,和整体实力的支持结构和围岩轴承体低,这是不利的对巷道的长期稳定和崩溃等容易发生大变形。(2)维修计划:自中央泵房已经发掘了超过半年,变形比较严重,综合处理技术“注浆+地脚螺栓底部板+注浆锚索”提出了基于最初的支持计划。因此,计算模型如图11。一定数量的步骤之后的迭代计算,MPC围岩的位移场分布如图12后恢复方案的支持。各部分的变形远小于原来的计划,拱顶下沉位移为236.6毫米,边墙变形为181.3毫米,底鼓是214.4毫米。这表明恢复方案有利于室的稳定,特别是在灌浆;它提高了岩体的完整性,提高了轴承支持和围岩的影响,在计算步骤和达到稳定;此外,由于锚杆的支持,地板的变形很小。从压力和塑性区分布在巷道围岩应力释放的范围比较小,和塑料的范围远小于原来的计划,只有接近的一次道路宽度。因此,修复后,支持方案有利于MPC在高压力的稳定区域,提高了整体实力的支持结构和围岩轴承体,,有利于维护室的长期稳定。

6.2。现场控制效果的设计支持方案

围岩变形监测图所示13后室采用的修复方案,加强整体支持整个部分。它可以观察到,围岩的变形室的稳定。67天后,两侧壁感动105毫米,顶部和底部板由89毫米。应变率的两个侧壁和顶部和底部板、变形速率小于0.7毫米/ d后监测时期,最后趋于稳定。因此,综合控制技术“螺栓、金属网、喷射混凝土、注浆锚索,和组合锚索”有利于围岩的长期稳定的深大跨度室。

7所示。讨论

根据调查数据,CSC的围岩和MPC含有很多关节和裂缝。联合和断裂与岩体作为一个整体对待。基于Hoek-Brown故障判据,岩体力学参数的预测模型,建立影响关节和骨折,和预测结果数值模拟计算软件,以帮助支持设计。这不是一个复杂的方法。目前,一些研究人员使用DFN(离散裂缝网络),SRM岩体(合成),和其他方法来减少关节和裂缝直接从实地调查获得的数值计算模型。的情况下准确地把握关节和骨折的力学参数,这种方法显然比方法更准确。然而,很难准确地测试关节和骨折的力学参数。这种方法仍处于研究阶段,研究成果并不多。如果有成熟导致关节和骨折的重建在未来,还建议重建方法研究裂隙,裂隙岩体。

Hoek-Brown失败标准是经验。标准的基础上,建立了岩体参数的预测模型,预测模型也是一个经验模型。一些学者是优化Hoek-Brown标准。失效准则进行优化后,本文预测模型还应该优化,使预测结果更接近工程实际。

8。结论

(1)室的围岩是典型的整个截面变形特性与大变形量和持续时间、RMR MPC的围岩是54 - 61(第三类),和RMR CSC的围岩是35-42(四级)。围岩破裂和含有粘土矿物;这个问题不能简单地控制通过使用综合援助计划。室的变形特点是大量的胎侧的内部位移,严重底鼓、变形时间长。(2)软岩控制的主要思想深入室工程是提高围岩的强度尽快的内部结构,防止无限集中在围岩应力的相对位移。提出了六个关键点的支持,以提高初始刚度和强度的支持系统,充分发挥轴承功能深的岩体稳定的部分,扩大支持系统的支承面积,掌握关键支持支持系统准确的刚度,强调综合支撑结构,提高地板的antideformation能力。(3)全面支持和维修计划的“螺栓、金属网、喷射混凝土、灌浆、锚索,和组合锚索”提出,底部和锚支持角度强调。室的具体的修复过程。数值计算和现场监测数据表明,该恢复支持方案有利于高压室的稳定区域;支撑结构的方案提高了整体实力和周围rock-bearing身体,有利于维持长期稳定的腔。

数据可用性

使用的数据来支持本研究的结果包括在本文中。

的利益冲突

所有的作者宣称他们没有利益冲突,可能会影响报告的工作。

确认

这项研究得到了国家自然科学基金(51974117)和中国湖南省自然科学基金(2020号jj4027)。Genshui Wu博士(北京)中国矿业大学和技术提供了很多宝贵的意见修订。我们想表达我们真诚的感谢吴医生。

引用

1. x t·冯岩石力学和工程卷4、挖掘、支持和监控,CRC出版社,英格兰,2016年。
2. j·a·哈德森和x t·冯岩石工程风险,CRC出版社,英国,2015年。视图:出版商的网站
3. m .汉字、m . c .他和l·r·苏萨软岩石力学和工程施普林格,瑞士,2020年。视图:出版商的网站
4. w . j . Yu b, f, s . f .姚明,和f·f·刘,“变形特性和确定最佳支持时间深矿蚀变岩体的”KSCE土木工程杂志》上,23卷,不。11日,第4932 - 4921页,2019年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
5. j.p.左j.y.沈,Hoek-Brown失败则从理论到应用程序施普林格,新加坡,2020年。视图:出版商的网站
6. j.p.左,j·t·王,y江,“宏观、中观失败的行为在深巷道围岩及其控制技术”国际煤炭科技杂志》上》第六卷,没有。3、301 - 319年,2019页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
7. 惠普康”,支持技术深度和复杂道路地下煤矿:复习一下,”国际煤炭科技杂志》上,1卷,不。3、261 - 277年,2014页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
8. w·j·g·s . Wu, j . p .左c . y . Li j·h·李和s . h·杜”实验调查岩爆rock-coal-bolt标本在不同压力条件下的行为,”科学报告,10卷,不。1,2020。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
9. z . j ., s . l .静江y . j . et al .,“上覆地层的断裂规律的研究在水下flow-stress-damage模型的基础上,“Geofluids卷,2019篇文章ID 3161852, 12页,2019。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
10. j·m·加尔文地面工程施普林格,瑞士,2016年。
11. o . Aydan岩石力学和岩石工程的时间依赖性克罗伊登,CRC出版社,Balkema, 2017。
12. l . j . x z . j ., Wang Chen g .林和h·l·张,“尺寸效应对煤岩损伤演化过程的声发射特征,“材料科学与工程的发展卷,2017篇文章ID 3472485、8页,2017。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
13. 惠普谢,”国家重点研究发展计划的研究评论中国:深层岩石力学和采矿理论,“中国煤炭学会杂志》上,44卷,不。5,1283 - 1305年,2019页。视图:谷歌学术搜索
14. 他m . c,“软岩工程的进展和挑战,”中国煤炭学会杂志》上,39卷,不。8,1409 - 1417年,2014页。视图:谷歌学术搜索
15. 问:h . t . s . c . Li Wang王et al .,“锚杆支护失效的机理和高强度bolt-grouting技术深度和软围岩高应力,”中南大学学报,23卷,不。2、440 - 448年,2016页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
16. 李j . s . c . Li, z . f . et al .,“调查和实际应用的新型胶结anti-washout灌浆材料,”建筑和建筑材料卷,224年,第77 - 66页,2019年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
17. h·w·j . p .左z . f . Wang, j·l·裴和j·f·刘,“失败的行为rock-coal-rock结合身体弱煤夹层,”国际矿业科技杂志》上,23卷,不。6,907 - 912年,2013页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
18. 惠普Kang y z吴,f .问:高,”条目受到采动变形特点和加固技术压力,”《岩石力学与岩土工程,3卷,不。3、207 - 219年,2011页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
19. 惠普Kang p . f .江黄b . x et al .,“巷道岩层控制技术通过bolting-modification去应力协同作用在1 000 M深度煤矿,”中国煤炭学会杂志》上,45卷,不。3、845 - 864年,2020页。视图:谷歌学术搜索
20. s . p . w . g . j . Wu z Chen Jia et al .,“急倾斜岩层巷道的变形特征及其改进的支持,“国际岩石力学和采矿科学杂志》上第104324条,卷。130年,2020年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
21. s p·g·j . Wu, w z . Chen j .问:元,h . d . Yu和w·s .赵”一个锚固试验研究支持在急倾斜巷道地质结构,”隧道与地下空间技术卷,82年,第134 - 125页,2018年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
22. s r·谢·m·m·高d d . Chen等人“稳定性影响因素分析和施工巷道深梁锚固结构的屋顶,“国际矿业科技杂志》上,28卷,不。3、445 - 451年,2018页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
23. s r·谢·e·p·李,s . j . Li j·g . Wang c . c .他和y . f .杨,“深层煤巷道的围岩控制机制及其应用”国际矿业科技杂志》上,25卷,不。3、429 - 434年,2015页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
24. z . y . h . Yu妞妞,l . g .香港c . c,和p .曹”机制和技术研究的协作支持长时间运行和短螺栓在有限变形的道路,”国际矿业科技杂志》上,25卷,不。4、587 - 593年,2015页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
25. l . g . y . l . Lu Wang和b,”产生的一个实验研究支持道路构造深度破碎软岩在高压力的情况下,“矿业科技(中国),21卷,不。6,839 - 844年,2011页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
26. x j . Tan w z . Chen h . y .刘et al .,“基于泡沫混凝土的综合支持系统和u形钢地下煤矿巷道发生大变形,“隧道与地下空间技术卷,68年,第210 - 196页,2017年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
27. y z,惠普Kang j .吴x和f .问:高,“变形和支持的道路受到异常强调,“Procedia工程26卷,第674 - 665页,2011年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
28. r·s·杨,y l·李·d·m·郭l .姚明,t·m·杨和t·t·李,“water-immersed巷道破坏机理和控制技术在高压力和软岩矿井深处,“国际矿业科技杂志》上,27卷,不。2、245 - 252年,2017页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
29. y l . l . g . Wang, y . g .黄和h . y .太阳,”深深浅浅的耦合bolt-grouting支持技术软岩在深矿井巷道,”中国矿业大学和技术杂志》上,45卷,不。1,11到18门,2016页。视图:谷歌学术搜索
30. 问:b·孟l . j .汉y, h . Li郑胜耀温家宝,j·张,“故障演化过程的数值模拟研究,在深部软岩巷道围岩破坏模式,”国际矿业科技杂志》上,26卷,不。2、209 - 221年,2016页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
31. z h·d·f·朱黄懿慧Wu Liu x盾,和j . Yu”失效机理和安全控制策略层屋顶的大跨度巷道,”工程失效分析第104489条,卷。111年,2020年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
32. 曹j·j·h·l·张,m .涂”地板应力演化规律及其影响巷道稳定性的地板上,“国际矿业科技杂志》上,23卷,不。5,631 - 636年,2013页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
33. f .问:龚舞星吴、李Tianbin和雪峰Si,“实验仿真和调查剥落的矩形隧道不同三维应力状态下的失败,”国际岩石力学和采矿科学杂志》上第104081条,卷。122年,2019年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
34. 道x b, f .问:锣,m . et al .,“破坏机理和耦合动加载理论深入挖掘硬摇滚:复习一下,”《岩石力学与岩土工程,9卷,不。4、767 - 782年,2017页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
35. f·s . g . Li, j .郭h . j .赵和g .刘”研究深部软岩变形破坏机制和支持技术道路,”工程地质第105262条,卷。264年,2020年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
36. r . Ulusay和j·a·哈德逊完整的ISRM建议岩石特性的方法,测试和监控:1974 - 2006ISRM土耳其国家集团,安卡拉,土耳其,2007。
37. w . j . Yu和b, f, g . s . Wu”调查的失败和联合支持软在构造带和破碎煤岩隧道,”岩土工程和地质工程,36卷,不。6,3911 - 3929年,2018页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索

版权

版权©2020 Weijian Yu,李珂。这是一个开放的分布式下文章知识共享归属许可,它允许无限制的使用、分配和复制在任何媒介,提供最初的工作是正确引用。