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地下隧洞开挖和支护的三维数值分析计算 被引量：32
1
作者 肖明 叶超 傅志浩 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期2501-2505,共5页
根据地下工程锚固支护原理,采用隐含锚杆柱单元的三维有限元和混凝土喷锚支护的三维数值计算方法,对复杂的地下泄洪隧洞的开挖和支护进行了分析计算。该方法不仅能够有效地反映锚杆的长度、密度、倾角对洞室开挖的影响,而且能够较好地... 根据地下工程锚固支护原理,采用隐含锚杆柱单元的三维有限元和混凝土喷锚支护的三维数值计算方法,对复杂的地下泄洪隧洞的开挖和支护进行了分析计算。该方法不仅能够有效地反映锚杆的长度、密度、倾角对洞室开挖的影响,而且能够较好地模拟钢拱架和锚杆的时间施加效应。由于隐含锚杆柱单元和喷层单元是隐含在岩体单元中的,所以锚杆和喷层单元不受岩体单元划分的影响,能够有效地模拟各种支护方案,加快计算速度,合理反映锚固支护所作用的位置和时间影响。通过对构皮滩泄洪洞施工开挖和锚固支护的模拟计算,论证了施工开挖的稳定性和锚杆、喷层、钢拱架的支护作用,提出了洞室结构的加固措施,为工程施工开挖提供了有效的设计依据。 展开更多
关键词 地下隧洞 洞室施工 锚杆支护 喷锚计算 三维数值分析
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软岩巷道扩孔锚固机理及支护控制数值模拟研究 被引量：15
2
作者 王志 尹延春 +2 位作者 赵同彬 马静敏 武文宾 《山东科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2021年第3期35-43,共9页
针对深部煤矿巷道应力复杂、软弱围岩变形较大的问题,提出一种端部扩孔锚固方法,通过理论模型及数值计算,分析了端部扩孔锚固界面应力分布、脱锚长度扩展及端面挤压应力分布;研究了不同锚固方式巷道围岩变形、应力集中特征。结果表明:... 针对深部煤矿巷道应力复杂、软弱围岩变形较大的问题,提出一种端部扩孔锚固方法,通过理论模型及数值计算,分析了端部扩孔锚固界面应力分布、脱锚长度扩展及端面挤压应力分布;研究了不同锚固方式巷道围岩变形、应力集中特征。结果表明:相比于常规锚固,界面剪应力在拉拔端附近先增大后减小,且在扩孔起点处附近也存在一个峰值,整体分布形态上呈现双峰值特征;在相同拉拔荷载下,扩孔锚固脱锚长度明显减小;扩锚端面可提供一定挤压抗力,沿扩锚端面径向向外逐渐降低,随扩孔直径增大,挤压抗力明显上升;扩孔锚固巷道顶板变形量比常规锚固降低了36%,巷帮应力集中系数降低了37%;在保证相同巷道稳定性控制效果前提下,扩孔锚固排距可按1.3倍进行布置,有效降低了锚固施工量。 展开更多
关键词 软岩巷道 锚固支护 端部扩孔 界面应力 锚固性能
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锚杆支护的现状与发展趋势 被引量：11
3
作者 武均 《山西建筑》 2009年第12期111-112,共2页
综述了锚杆支护的现状,总结了锚杆支护技术存在的主要问题,并指出了锚杆支护的发展趋势,其应用范围和地位将会随着其技术水平的提高而不断地扩大和发展,通过工程实例证明了锚杆支护技术的可行性。
关键词 锚杆支护 高承载力锚杆 软土锚固 发展
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锚杆支护参数对巷道围岩稳定性影响研究 被引量：11
4
作者 田柯 田取珍 《山西煤炭》 2011年第5期44-47,共4页
针对山西陵川崇安关岭山煤业工程条件,利用数值模拟方法,研究该矿开拓巷道和回采巷道帮部锚杆支护参数对巷道围岩稳定性的影响特征。研究结果表明:关岭山煤业开拓巷道和回采巷道顶属于I类巷道顶板,稳定性好,但为维护顶板完整性,利用少... 针对山西陵川崇安关岭山煤业工程条件,利用数值模拟方法,研究该矿开拓巷道和回采巷道帮部锚杆支护参数对巷道围岩稳定性的影响特征。研究结果表明:关岭山煤业开拓巷道和回采巷道顶属于I类巷道顶板,稳定性好,但为维护顶板完整性,利用少量锚杆支护即可;对于关岭山煤业15号煤层,帮部在锚杆直径较粗、锚杆较长、锚杆间排距较小时对巷道围岩稳定性有利,即帮部锚杆支护密度和长度较大时围岩稳定性越高;关岭山煤业开拓巷道和回采巷道帮部锚杆支护都宜采用直径18mm,长度2.4m,间排距为0.8m×0.8m的支护方式。 展开更多
关键词 锚杆支护 巷道 稳定性 数值计算
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破碎软岩顶板大跨度切巷注浆加固支护技术研究 被引量：10
5
作者 魏红印 苏夏收 《煤炭科技》 2021年第3期121-125,130,共6页
针对木瓜煤矿9.5 m大跨度切巷顶板破碎软岩的支护问题,提出切巷分阶段施工和围岩超前预注浆加固技术,现场采用水泥—水玻璃注浆和顶板全锚索支护方案。现场钻孔窥视和锚索抗拉力试验表明注浆加固效果良好,硬化后的水泥石能够充填岩层裂... 针对木瓜煤矿9.5 m大跨度切巷顶板破碎软岩的支护问题,提出切巷分阶段施工和围岩超前预注浆加固技术,现场采用水泥—水玻璃注浆和顶板全锚索支护方案。现场钻孔窥视和锚索抗拉力试验表明注浆加固效果良好,硬化后的水泥石能够充填岩层裂隙和空洞,锚索锚固后能够达到设计承载载荷。巷道变形监测表明,二次扩刷后,巷道顶底板累计变形量小于75 mm,实现了切巷的安全施工,即注浆加固及支护方案可行。 展开更多
关键词 大跨度切巷 破碎软岩 注浆加固 锚索支护
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预应力锚杆柔性支护体系中锚杆的变形 被引量：7
6
作者 周勇 朱彦鹏 任永忠 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期58-65,共8页
锚杆的总变形主要由锚杆自由段的弹性变形、锚固体的弹性变形、锚固体与土体间的切向位移、锚杆钢筋与锚固体之间的切向位移组成。引入锚杆预应力损失剩余系数的概念,推导出锚杆变形的计算公式;进一步依据基坑或边坡坡面水平位移与锚杆... 锚杆的总变形主要由锚杆自由段的弹性变形、锚固体的弹性变形、锚固体与土体间的切向位移、锚杆钢筋与锚固体之间的切向位移组成。引入锚杆预应力损失剩余系数的概念,推导出锚杆变形的计算公式;进一步依据基坑或边坡坡面水平位移与锚杆变形协调的原则,给出锚杆预应力的确定方法。工程算例分析表明：在锚杆变形中,锚杆自由段的弹性变形量最大;从上至下锚杆的预应力逐渐变大,锚杆允许变形越小所需的预应力越大;锚杆变形随着锚杆预应力、锚杆锚固段长度、土体界面摩阻力的增加而减小,随着锚杆自由段长度的增加而增加,但不受锚固体直径的影响。建议在实际工程中：根据不同的土质情况,通过调整预应力的大小控制锚杆变形;综合考虑承载力、稳定性和变形控制的要求,合理确定锚杆自由段和锚固段的长度;锚杆锚固体的直径取130~150mm。 展开更多
关键词 锚杆支护 预应力 锚杆变形 弹性变形 切向位移
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锚杆支护下深埋圆形洞室塑性区半径的近似解 被引量：5
7
作者 刘新荣 黄明 +2 位作者 祝云华 王吉明 袁飞 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期573-576,共4页
基于无支护条件下深埋圆形洞室塑性区半径的经典求解公式,导出了塑性区半径与围岩单轴抗压强度和黏聚力之间的关系式,进行了围岩体内摩擦角和黏结强度对塑性区半径的影响敏感性对比分析,得出黏聚力对塑性区半径的影响比内摩擦角对其影... 基于无支护条件下深埋圆形洞室塑性区半径的经典求解公式,导出了塑性区半径与围岩单轴抗压强度和黏聚力之间的关系式,进行了围岩体内摩擦角和黏结强度对塑性区半径的影响敏感性对比分析,得出黏聚力对塑性区半径的影响比内摩擦角对其影响敏感性强。基于国内外学者对黏结式锚杆加固机理研究成果,导出了深埋圆形洞室锚杆支护条件下塑性区半径的近似计算公式,通过具体算例进行分析,结果表明:开挖半径一定情况下,锚杆支护下深埋圆形洞室的塑性区半径的大小不仅跟岩石本身特性有关,而且跟锚杆的规格、力学性能及布置情况都存在关系。 展开更多
关键词 锚杆支护 深埋洞室 围岩 塑性区半径
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锚杆间距对大型硐室围岩支护效果的数值模拟研究 被引量：7
8
作者 柳小波 陈世金 +2 位作者 张坤 张兆仁 李家明 《中国矿业》 北大核心 2015年第6期94-97,共4页
某矿山计划将部分地面生产流程转移至地下硐室中进行，通过工程类比法确定矿体围岩为Ⅲ～Ⅳ类岩体，围岩稳定性较差，严重威胁地下硐室群的稳定性。锚杆支护作为地下工程中最重要的支护手段之一，被应用于各种围岩与不利地质环境中，文... 某矿山计划将部分地面生产流程转移至地下硐室中进行，通过工程类比法确定矿体围岩为Ⅲ～Ⅳ类岩体，围岩稳定性较差，严重威胁地下硐室群的稳定性。锚杆支护作为地下工程中最重要的支护手段之一，被应用于各种围岩与不利地质环境中，文章结合某矿山可行性研究，利用FLAC3D软件，以围岩变形、塑性区范围和锚杆所受最大应力为参考指标，模拟不同间距的锚杆支护系统对硐室群围岩稳定性的影响，通过综合分析确定了最佳的锚杆间距范围，对矿山后续设计及施工具非常重要的实用意义。 展开更多
关键词 深部开采 锚杆支护 数值模拟
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宏泰煤矿回采巷道支护方案优化的FLAC^(3D)数值模拟分析 被引量：5
9
作者 侯志远 郭志飚 迟学海 《现代矿业》 CAS 2017年第11期187-191,共5页
宏泰煤矿26B~#煤层回采巷道原采用的支护方案为顶板布置2排φ18 mm螺纹钢锚杆,锚杆长度为1.6 m,间排距为1 m,巷道底板和两帮不支护。经现场调查分析,在矿山压力作用下,巷道顶板上方出现了裂隙和离层现象,并且巷道顶底板移近量明显。为... 宏泰煤矿26B~#煤层回采巷道原采用的支护方案为顶板布置2排φ18 mm螺纹钢锚杆,锚杆长度为1.6 m,间排距为1 m,巷道底板和两帮不支护。经现场调查分析,在矿山压力作用下,巷道顶板上方出现了裂隙和离层现象,并且巷道顶底板移近量明显。为确保巷道稳定,对原支护方案进行了优化,即对巷道顶板较完整的区域采用螺纹钢锚杆进行支护,对顶板较破碎的区域采用锚索支护。为有效确定巷道顶板锚杆、锚索的布置形式及相关支护参数,采用FLAC^(3D)软件构建了数值模型,分别进行了围岩位移场、围岩应力场以及围岩塑性区的数值模拟分析。结合数值模拟结果确定的优化支护方案为:巷道顶板布置3排锚杆,锚杆长度1.8 m,间排距为0.8 m;当巷道顶板较破碎时,顶板布置2排锚杆和1排锚索,锚杆锚索的间排距均为0.8 m,锚索长度视巷道围岩稳定性情况而定。该方案可供类似矿山回采巷道有效支护提供可靠依据。 展开更多
关键词 巷道支护 回采巷道 锚杆支护 支护方案 数值模拟
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FLAC^(3D)技术在锚杆“耦合”支护工程中的应用研究 被引量：5
10
作者 刘贵应 李正川 《地下空间与工程学报》 CSCD 2007年第3期509-512,518,共5页
隧道开挖后的支护结构设计,唯有在充分考虑原岩条件的支护设计,并确保支护体系、支护结构和参数以及施工工艺过程与围岩变形力学特性相适应、相匹配的条件下,才能达到最大限度发挥围岩自承能力和支护体系支承能力,达到控制围岩变形、维... 隧道开挖后的支护结构设计,唯有在充分考虑原岩条件的支护设计,并确保支护体系、支护结构和参数以及施工工艺过程与围岩变形力学特性相适应、相匹配的条件下,才能达到最大限度发挥围岩自承能力和支护体系支承能力,达到控制围岩变形、维护隧道稳定的目的。亦即唯有使支护设计与原岩条件达到一定程度的“耦合”关系,才能既满足隧道围岩的稳定要求,也同时达到经济合理的目的。文章结合襄武段联拱隧道具体工程条件,就隧道锚杆支护设计与原岩条件的“耦合”问题借助FLAC3D数值模拟技术进行研究,得出了锚杆弹性模量为围岩体等效变形模量的250倍时,锚杆支护刚度就与围岩体强度达到“耦合”状态的结论,为合理设计隧道锚杆支护结构提供了可靠依据。 展开更多
关键词 隧道 锚杆支护 耦合分析 FLAC3D模拟技术
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ML螺旋式可回收锚杆技术研究 被引量：2
11
作者 侯志鹰 巩文胜 《同煤科技》 2003年第4期20-20,31,共2页
树脂锚杆存在回收困难、成本高,锚固力不稳定等弊端,大同煤矿集团公司忻州窑矿研制的“ML螺旋锚杆”有效解决了这些问题。
关键词 煤矿开采 井工开采 矿山支护 锚杆支护 可回收锚杆
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山西庞庞塔煤矿跨采工作面顺槽位置选择及支护方案设计 被引量：1
12
作者 李勇 《现代矿业》 CAS 2018年第3期34-37,共4页
为深入研究庞庞塔煤矿跨采工作面推进方向与-550 m水平大巷平行情况下的巷道底板稳定性,模拟分析了回采期间在-550 m水平大巷与采煤工作面的垂直距离为28 m的条件下,采场边界跨过-550 m水平大巷6,16,26 m 3种不同水平距离时的跨采方案... 为深入研究庞庞塔煤矿跨采工作面推进方向与-550 m水平大巷平行情况下的巷道底板稳定性,模拟分析了回采期间在-550 m水平大巷与采煤工作面的垂直距离为28 m的条件下,采场边界跨过-550 m水平大巷6,16,26 m 3种不同水平距离时的跨采方案。研究表明:(1)当水平距离为6 m时,塑性区最大,巷道两帮和顶底板破坏较明显,最大破坏深度位于距离顶板2 m处;(2)随着水平距离增加,塑性区尺寸线性缩小,当水平距离大于16 m时,最大塑性区深度小于1.7 m;(3)当水平距离增大至26 m时,最大塑性区深度减少至1 m,因此在水平距离大于26 m的范围内进行开挖巷道,所受采动影响较小。根据上述分析,设计了跨采前巷道支护方案,即巷道顶板采用锚杆支护,两帮采用锚网喷支护,详细讨论了支护参数取值及支护施工流程,可为类似生产条件下巷道设计及支护提供借鉴。 展开更多
关键词 井巷支护 跨采 采动影响 支护方案 锚杆支护 锚网喷支护
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深部矿井软岩回采巷道围岩松动圈厚度的确定与控制 被引量：4
13
作者 王社欣 李冲 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2009年第1期16-17,51,共3页
软岩支护是巷道支护的一大难题,随着开采深度的增加和综放技术的应用,软岩回采巷道受采动压力和围岩压力的影响增大,围岩变形量大,控制十分困难。通过对围岩压力和松动圈分析,提出了松动圈厚度的确定方法和采用锚杆支护控制软岩回采巷... 软岩支护是巷道支护的一大难题,随着开采深度的增加和综放技术的应用,软岩回采巷道受采动压力和围岩压力的影响增大,围岩变形量大,控制十分困难。通过对围岩压力和松动圈分析,提出了松动圈厚度的确定方法和采用锚杆支护控制软岩回采巷道的技术措施。 展开更多
关键词 深部矿井 软岩回采巷道 松动圈厚度 锚杆支护
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不同侧压系数下锚固力变化规律试验研究 被引量：4
14
作者 查文华 王小坡 +1 位作者 石崇 刘春生 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S2期3141-3145,共5页
通过室内拉拔试验,研究不同侧压系数下锚固失效形式及锚固力的变化规律。研究结果表明:不同侧压系数下锚固破坏以锚杆–锚固层界面脱黏为主,并部分伴有锚固层破碎、锚固层–钻孔壁脱黏;锚杆承受最大荷载随侧压系数的增大而增大,当侧压... 通过室内拉拔试验,研究不同侧压系数下锚固失效形式及锚固力的变化规律。研究结果表明:不同侧压系数下锚固破坏以锚杆–锚固层界面脱黏为主,并部分伴有锚固层破碎、锚固层–钻孔壁脱黏;锚杆承受最大荷载随侧压系数的增大而增大,当侧压系数达到1.3时,锚杆所承受最大荷载达到最大值,之后随侧压系数的增大,锚杆所受最大荷载下降;黏结界面随锚固的破坏相继出现弹性变形区、塑性滑移变形区和脱黏变形区,径向荷载主要增加锚杆–锚固层界面塑性滑移变形区的摩擦力,从而增大锚杆拉拔最大荷载。 展开更多
关键词 岩石力学 黏结界面 锚固失效 锚杆支护 侧压系数
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基坑桩锚支护施工缺陷产生原因及补强方案 被引量：4
15
作者 林玉春 《山西建筑》 2009年第17期88-89,共2页
通过分析某基坑工程,对施工检测发现的质量缺陷作了归纳,从地质勘察和施工方面分析了锚索施工质量缺陷的产生原因,并对补强方案进行了研讨,结果表明补强施工取得了良好的效果。
关键词 基坑工程 锚索支护 补强方案 槽钢腰梁
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螺纹钢锚杆锚固岩石拉拔试验过程精细化数值模拟研究 被引量：2
16
作者 刘亚鑫 邢明录 +1 位作者 刘鹏程 付彦坤 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2022年第3期66-74,共9页
为研究螺纹钢锚杆拉拔界面力学特性及锚固结构拉拔破坏过程,在锚杆拉伸试验及数值模拟的基础上,采用有限元软件ABAQUS建立螺纹钢锚杆拉拔对称平面模型,基于界面黏结损伤模型,对螺纹钢锚杆拉拔失效全过程进行模拟。结果表明:数值模拟可... 为研究螺纹钢锚杆拉拔界面力学特性及锚固结构拉拔破坏过程,在锚杆拉伸试验及数值模拟的基础上,采用有限元软件ABAQUS建立螺纹钢锚杆拉拔对称平面模型,基于界面黏结损伤模型,对螺纹钢锚杆拉拔失效全过程进行模拟。结果表明:数值模拟可还原真实螺纹钢锚杆的拉伸断裂过程,与圆钢材料拉伸断裂特征不同,螺纹钢锚杆拉伸断裂方位与肋倾角平行;不同肋间距锚杆的载荷-位移曲线说明,肋间距越小,锚固承载性能越好;锚杆横肋的存在可提高黏结接触面积,增大机械咬合力;随着拉拔载荷增加,岩体呈漏斗状由锚固前端向锚固后端逐渐破坏,界面损伤及剪应力峰值逐渐向锚固段深部移动;锚杆、岩体及界面损伤会造成锚杆拉拔载荷-位移曲线波动,损伤越剧烈,波动越明显。 展开更多
关键词 锚杆拉拔 数值模拟 横肋 应力集中 界面失效 锚杆支护
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锚杆支护技术在工程中的应用 被引量：2
17
作者 陈正发 刘桂凤 +1 位作者 刘传兴 李岩 《淄博学院学报（自然科学与工程版）》 2001年第3期60-62,共3页
介绍了锚杆支护技术的概念、发展和应用情况 ,探讨了锚杆支护结构的工作机理 ,并在工程实例的基础上研究了锚杆技术的方案设计过程和主要的施工顺序 ,总结了锚杆支护新技术的一些特点 .
关键词 锚杆支护 基坑 复合结构 工作机理 隧道施工 新奥法 土坡稳定
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紫坪铺导流洞不同支护型式的围岩变形与稳定性 被引量：2
18
作者 林正伟 何江达 《红水河》 2003年第1期43-47,51,共6页
紫坪铺 2号导流隧洞有规模较大的Lc 和L9断层斜穿 ,堵头末端存在导流洞与泄洪洞交汇的不利空间。运用三维有限元方法模拟其开挖过程 ,分析了采用锚杆支护和全断面混凝土衬砌两种方案的围岩变形和稳定性 ,计算结果表明全断面混凝土衬砌... 紫坪铺 2号导流隧洞有规模较大的Lc 和L9断层斜穿 ,堵头末端存在导流洞与泄洪洞交汇的不利空间。运用三维有限元方法模拟其开挖过程 ,分析了采用锚杆支护和全断面混凝土衬砌两种方案的围岩变形和稳定性 ,计算结果表明全断面混凝土衬砌在开挖过程中对于抑制围岩的回弹变形和破坏效果显著。 展开更多
关键词 导流洞 开挖 锚杆支护 混凝土衬砌 围岩变形 稳定性 紫坪铺水利枢纽
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可回收锚杆的开发及使用 被引量：1
19
作者 韩兴国 《同煤科技》 2003年第4期4-5,共2页
介绍了可回收锚杆的结构、工作原理及使用情况。结合大同煤矿集团公司巷道支护现状及支护成本,进一步阐述了可回收锚杆的经济适用性和在大同矿区的发展应用前景。
关键词 可回收锚杆 井工开采 矿山支护 煤矿开采 锚杆支护
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无锡市区基坑土钉墙支护水平变形规律分析 被引量：2
20
作者 袁华山 查阿女 别小勇 《山西建筑》 2007年第8期99-101,共3页
针对无锡市区内常见地层情况,首次对收集得到的市区多个土钉墙支护基坑工程变形情况进行了分析,获得了无锡市区内此类基坑支护情况下土钉墙的变形规律,提出了基坑变形参数的估计范围,并就土钉墙基坑支护设计优化提出了建议,对市区此类... 针对无锡市区内常见地层情况,首次对收集得到的市区多个土钉墙支护基坑工程变形情况进行了分析,获得了无锡市区内此类基坑支护情况下土钉墙的变形规律,提出了基坑变形参数的估计范围,并就土钉墙基坑支护设计优化提出了建议,对市区此类工程建设具有一定参考价值。 展开更多
关键词 土钉墙 喷锚支护 基坑 力学特性
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