基于渗流作用被锚巷道弹塑性分析

论文摘要

为研究渗流作用下全长黏结锚杆支护巷道围岩应力与位移分布,通过将巷道围岩视为均匀、连续的多孔介质,锚杆对围岩的支护反力与渗流作用力转化为圆形巷道轴对称径向体积力并同时作用于应力场,考虑锚杆对围岩参数的强化,建立力学模型,采用弹塑性分析方法,推导了围岩应力与位移弹性解析解和基于Mohr-Coulomb屈服准则的塑性解析解,求得巷道围岩塑性区半径和洞壁位移表达式,在此基础上可对理解渗流作用下锚杆支护巷道进行分析判断。结果表明:本文计算的理论解与FLAC3D数值模拟结果相近,从而验证了本文理论的合理性;通过算例,考虑渗流作用对塑性区范围和洞壁位移影响更严重;锚杆长度和预紧力与塑性区范围和洞壁位移成反相关关系,锚杆排距与塑性区范围和洞壁位移成正相关关系。锚杆支护参数对支护效果更敏感。在相同的条件下,考虑渗流需要锚杆提供更大的锚固力。为避免渗流作用引起巷道失稳,可合理增大锚杆长度,缩小锚杆排距,增大锚杆预紧力。

论文目录

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 樊琪,李红霞,李晓栋

关键词: 巷道,全长黏结锚杆,渗流作用,围岩强化,弹塑性分析

来源: 西安科技大学学报 2019年03期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 矿业工程

单位: 中煤科工集团西安研究院有限公司,西安科技大学管理学院,西安科技大学建筑与土木工程学院

基金: 国家自然科学基金(51874237)

分类号: TD353

DOI: 10.13800/j.cnki.xakjdxxb.2019.0313

页码: 475-482

总页数: 8

文件大小: 1804K

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