原岩应力场作用下的锚杆支护应力场及作用分析 被引量：26

1

作者 李建忠 康红普 +1 位作者 高富强 娄金福 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第S01期99-109,共11页

为研究原岩应力场作用下的锚杆支护应力场及锚杆支护作用,采用UDEC-Trigon数值模拟方法,对不同预紧力及不同支护密度下的支护应力场及锚杆支护作用进行系统。研究表明:基于UDEC-Trigon方法提出了一种考虑原岩应力场及节理因素作用下获... 为研究原岩应力场作用下的锚杆支护应力场及锚杆支护作用,采用UDEC-Trigon数值模拟方法,对不同预紧力及不同支护密度下的支护应力场及锚杆支护作用进行系统。研究表明:基于UDEC-Trigon方法提出了一种考虑原岩应力场及节理因素作用下获取锚杆支护应力场的合理方法;锚杆支护应力场分布特征与预紧力及支护密度紧密相关,预紧力对支护应力场影响更大;低预紧力时支护应力场呈零星、不连续分布,高预紧力时呈连续、整体分布;锚杆支护应力场与巷道围岩强烈变形破坏区呈你大我小、你小我大的动态博弈机制;高预紧力锚杆支护提供的主动约束力不仅可限制节理张开,还能增大节理面抗剪能力,抑制节理滑移,控裂效果显著;锚杆支护应力场由锚杆预应力场及锚杆抑制围岩变形破坏本该释放的应力两部分组成,前者表现为锚杆支护对无变形破坏围岩的加固效应,后者是锚杆支护对围岩变形破坏的主动及被动约束控裂作用结果。预应力场只占锚杆支护应力场的一小部分,但锚杆预紧力对锚杆支护应力场的产生及分布有极大的影响。 展开更多

关键词 支护应力场 数值模拟 控裂作用 应力释放 加固效应

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基于弹性独立支座的大采高综采工作面液压支架群组支护应力场理论与应用 被引量：12

2

作者 徐亚军 王国法 +2 位作者 张金虎 任怀伟 李丁一 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1226-1236,共11页

根据液压支架承载特性,建立弹性独立支座的液压支架群组岩梁模型,采用离散型单跨梁方法得出液压支架群组刚度与载荷关系矩阵,给出在液压支架作用下岩梁挠度与液压支架群组支护阻力计算公式,推导出液压支架对顶板支护应力场矩阵方程,给... 根据液压支架承载特性,建立弹性独立支座的液压支架群组岩梁模型,采用离散型单跨梁方法得出液压支架群组刚度与载荷关系矩阵,给出在液压支架作用下岩梁挠度与液压支架群组支护阻力计算公式,推导出液压支架对顶板支护应力场矩阵方程,给出相应的简化计算方法。在此基础上,研究基于不同围岩条件和支架结构的液压支架群组支护应力场分布特性,并给出具体算例,同时指出了该理论的具体使用条件与发展方向。 展开更多

关键词 采矿工程 液压支架 弹性支座 应力场 超长工作面

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车站异形深大基坑施工过程试验研究 被引量：10

3

作者 安辰亮 冯卫星 +1 位作者 王道远 袁金秀 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2021年第1期13-18,共6页

研究目的:异形深大基坑施工过程的稳定性一直是工程界研究的热点和难点问题,为探究异形深大基坑施工过程中支护结构变形演化规律和受力特征,本文以某大型异形深基坑为依托,开展支护结构变形和受力现场试验研究,以期为依托工程和类似工... 研究目的:异形深大基坑施工过程的稳定性一直是工程界研究的热点和难点问题,为探究异形深大基坑施工过程中支护结构变形演化规律和受力特征,本文以某大型异形深基坑为依托,开展支护结构变形和受力现场试验研究,以期为依托工程和类似工程设计施工提供指导。研究结论:(1)异形深大基坑支护结构变形的空间效应显著,异形段的墙顶水平位移大于标准段;(2)地下连续墙的水平位移两头小、中间大,随深度增加呈三角形分布,位移最大处发生在基底±3 m附近;支撑处墙体位移较小,外荷载、施工中断会使墙体位移增大;(3)当基坑深度小于15 m时,支护结构土压力分布规律接近朗肯土压力理论值;当基坑深度大于15 m时,支护结构土压力明显小于朗肯土压力理论值,按理论计算值指导设计施工偏于保守;(4)异形深大基坑施工建议采取"地下连续墙+钢筋混凝土支撑+钢支撑"的组合支护形式,可有效控制支护的过大变形;(5)本研究成果可为基坑工程施工提供参考和借鉴。 展开更多

关键词 异形深大基坑 变形 演化规律 支护受力 稳定性 现场试验

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预应力锚索复合土钉支护的现场测试研究 被引量：6

4

作者 李厚恩 秦四清 《工程地质学报》 CSCD 2008年第3期393-400,共8页

结合北京熊猫环岛地铁车站深基坑支护工程,通过对预应力锚索与土钉联合使用条件下土钉轴力随时间变化、土钉轴力沿长度的分布、土钉轴力最大值的分布、锚索预应力的变化等现场测试及分析,从力学机制上研究了预应力锚索复合土钉的工作机... 结合北京熊猫环岛地铁车站深基坑支护工程,通过对预应力锚索与土钉联合使用条件下土钉轴力随时间变化、土钉轴力沿长度的分布、土钉轴力最大值的分布、锚索预应力的变化等现场测试及分析,从力学机制上研究了预应力锚索复合土钉的工作机理,研究表明:(1)土钉受力具有时间效应及开挖效应;(2)土钉轴力形成和空间分布与基坑潜在滑动趋势有关;(3)预应力锚索对作用范围内土钉轴力空间分布有一定影响;(4)预应力锚索可减小坡体位移,使得各土钉轴力相对减小,改善坡体应力状态;(5)工作状态下,土钉和预应力锚索的受力状态变化相互影响较小,各自发挥作用。 展开更多

关键词 基坑支护 预应力 土钉 现场测试 力学机理 熊猫环岛地铁车站

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软弱破碎围岩隧道钢拱架与围岩受力特征分析 被引量：8

5

作者 陈涛 杨峻煕 +4 位作者 杨永靖 刘佳 陈彪 陈林杰 嘎桑扎西 《施工技术》 CAS 2020年第7期80-83,共4页

依托某软弱破碎围岩隧道,采用压力盒和钢筋计对围岩压力、钢拱架内力进行了现场测试。数据分析表明软弱破碎围岩应力释放具有明显的瞬时性和流变性;喷射混凝土拱顶和拱脚应力较大,存在开裂脱落现象;钢拱架承载力发挥较早,材料性能利用... 依托某软弱破碎围岩隧道,采用压力盒和钢筋计对围岩压力、钢拱架内力进行了现场测试。数据分析表明软弱破碎围岩应力释放具有明显的瞬时性和流变性;喷射混凝土拱顶和拱脚应力较大,存在开裂脱落现象;钢拱架承载力发挥较早,材料性能利用有限。建议软弱破碎围岩隧道在设计阶段应考虑长期流变荷载,适当提高支护参数。施工阶段应加强拱顶和拱脚处拱架连接、喷射混凝土施工和锁脚锚杆施工质量。 展开更多

关键词 隧道 围岩 初期支护 受力特征 现场测试

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隧道斜向超前系统锚杆支护效果及承载规律

6

作者 杜佳敏 何川 +3 位作者 汪波 徐国文 陈旭 徐昆杰 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第8期1617-1631,共15页

为研究渝昆高铁斜向超前系统锚杆支护体系的力学特性,在乐业隧道开展了斜向超前系统锚杆现场试验,结合有限差分数值模拟,基于支护应力场的概念,实现斜向超前系统锚杆有效支护范围的定量描述,采用多指标(隧道位移差、围岩塑性区、围岩最... 为研究渝昆高铁斜向超前系统锚杆支护体系的力学特性,在乐业隧道开展了斜向超前系统锚杆现场试验,结合有限差分数值模拟,基于支护应力场的概念,实现斜向超前系统锚杆有效支护范围的定量描述,采用多指标(隧道位移差、围岩塑性区、围岩最小主应力)对斜向超前系统锚杆的支护效果进行定量评价。通过分析锚杆轴力、钢拱架轴力的分布特征,确定斜向超前支护体系的承载规律,并与现场试验结果进行验证和对比分析。结果表明:1)隧道开挖后,锚杆支护会形成支护应力场,即在开挖面附近形成了最大主应力增大区,而最大主应力的增大提高了岩体抵抗变形的能力;2)随着掌子面空间效应的减弱,斜向锚杆需要承担的围岩荷载逐渐增大,其有效支护的范围也逐渐增大;3)在掌子面附近,斜向锚杆支护提高了围岩的自承载能力,降低了拱顶、拱肩和拱腰处钢拱架的轴力,改善了钢拱架的受力特征。 展开更多

关键词 隧道 斜向超前系统锚杆 支护应力场 有效支护范围 支护效果 支护体系承载规律

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金达煤业9、10号煤层耦合高应力场回采巷道支护研究

7

作者 李文斌 《能源与节能》 2024年第7期225-229,共5页

金达煤业9、 10号煤层属于近距离煤层,上覆9号煤层基本采空,9号煤层的开采活动导致10号煤层顶板的完整性受到了严重的破坏,由于9号煤层开采形成的保护煤柱在其底板的一定范围内形成了集中应力,从而导致10号煤层工作面顶板极易冒落,且支... 金达煤业9、 10号煤层属于近距离煤层,上覆9号煤层基本采空,9号煤层的开采活动导致10号煤层顶板的完整性受到了严重的破坏,由于9号煤层开采形成的保护煤柱在其底板的一定范围内形成了集中应力,从而导致10号煤层工作面顶板极易冒落,且支护困难。因此,针对近距离煤层的开采,探讨了耦合高应力场的巷道支护方式及其参数,提高了矿井生产的安全性。 展开更多

关键词 近距离煤层 集中应力 支护方式 高应力场 安全生产

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钢化真空玻璃球形支撑的玻璃压痕应力场理论及分析 被引量：6

8

作者 蔺海晓 刘志红 岳高伟 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2021年第11期3822-3828,3846,共8页

针对钢化真空玻璃球形支撑物对玻璃压痕的应力场分布问题,采用接触力学,对Hertzian压痕方程进行了修正,推导了三维应力场方程,同时,对完全发展的锥形裂纹的应力强度因子进行了数值求解。结果表明,在球体与玻璃接触区域内,所有的主应力... 针对钢化真空玻璃球形支撑物对玻璃压痕的应力场分布问题,采用接触力学,对Hertzian压痕方程进行了修正,推导了三维应力场方程,同时,对完全发展的锥形裂纹的应力强度因子进行了数值求解。结果表明,在球体与玻璃接触区域内,所有的主应力都是压应力,主应力σ1导致了裂纹的萌生,而主应力σ2形成了环形裂纹。与玻璃表面正交的最小主应力从接触边缘向外偏离,形成的近似平行的曲线即为锥形裂纹的形状,而最大拉应力总是垂直于这些曲线。因此,在最大主拉应力的作用下,球体加载后裂纹遵循最小主应力的轨迹。裂纹尖端的应力强度因子决定了断裂韧性,随着裂纹的扩展,应力强度因子减小,在离表面一定距离后,应力强度因子达到临界值,裂纹停止。不同压痕载荷下的归一化应力强度因子是一组具有相似形状的曲线。 展开更多

关键词 钢化真空玻璃 支撑物 压痕应力场 断裂韧性 应力强度因子

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土石路堑高边坡开挖稳定性及支护设计的数值模拟分析 被引量：6

9

作者 李振江 张天赐 +1 位作者 王曙光 杨峰 《交通科技》 2018年第3期13-16,共4页

为提出土石路堑高边坡开挖稳定性及支护设计数值模拟分析方法,以某实际边坡为例,基于摩尔-库仑准则,采用GeoStudio模拟研究了边坡开挖过程及加固后应力场和位移场的变化特征,分析其稳定性和支护方案的效果。结果表明,第二级边坡位移最大... 为提出土石路堑高边坡开挖稳定性及支护设计数值模拟分析方法,以某实际边坡为例,基于摩尔-库仑准则,采用GeoStudio模拟研究了边坡开挖过程及加固后应力场和位移场的变化特征,分析其稳定性和支护方案的效果。结果表明,第二级边坡位移最大,达10.8cm;边坡中部受拉,最大拉应力达56.8kPa;强-中风化岩层分界线应力集中,屈服破坏区主要沿此区域发展;稳定性随开挖进程逐渐降低,破坏趋势为圆弧滑动破坏;采用的"框架锚杆坡面防护+框架锚索锚固强腰+抗滑桩锁脚支挡"方案,加固效果良好。 展开更多

关键词 土石边坡 数值模拟 稳定性 支护设计 应力场 位移场

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渗流——应力耦合作用下露天矿边坡稳定性研究 被引量：6

10

作者 李柱 谢锋 《工矿自动化》 北大核心 2018年第12期83-88,共6页

为了研究渗流场与应力场耦合作用对露天矿边坡稳定性的影响,采用ABAQUS有限元分析软件,建立了渗流-应力耦合控制方程和露天矿边坡有限元模型,对渗流-应力耦合作用下露天矿边坡稳定性进行了研究。结果表明:随着浸水时间的延长,岩石强度... 为了研究渗流场与应力场耦合作用对露天矿边坡稳定性的影响,采用ABAQUS有限元分析软件,建立了渗流-应力耦合控制方程和露天矿边坡有限元模型,对渗流-应力耦合作用下露天矿边坡稳定性进行了研究。结果表明:随着浸水时间的延长,岩石强度逐渐减小,当岩石达到饱和状态时,强度趋于稳定;渗流-应力耦合作用下,边坡位移大于无渗流时,边坡安全系数随坡体渗透系数的下降而减小。在露天矿现场采用以喷射混凝土、预应力锚索为主的支护方案后,监测点深部位移较支护前减小,表明该方案能有效控制边坡位移,降低渗流-应力耦合作用对边坡稳定性的不利影响。 展开更多

关键词 露天矿 边坡稳定性 边坡位移控制 边坡安全系数 边坡支护 渗流场 应力场

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排桩支护下颗粒介质水平拱效应研究 被引量：2

11

作者 胡文韬 尹江灏 +4 位作者 王宁 罗如平 刘浩 徐长节 蓝坚鑫 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期2078-2090,共13页

排桩支护体系中水平拱效应是土体发挥自身抗剪强度所产生的一种应力重分布现象,其对工程设计和安全评价有着重要意义。水平拱效应在实际工程中是三维空间结构,但目前土拱效应研究侧重于截取三维结构中某一剖切面将其简化为平面应变问题... 排桩支护体系中水平拱效应是土体发挥自身抗剪强度所产生的一种应力重分布现象,其对工程设计和安全评价有着重要意义。水平拱效应在实际工程中是三维空间结构,但目前土拱效应研究侧重于截取三维结构中某一剖切面将其简化为平面应变问题进行分析,而忽视了拱效应的三维几何特征。将三维空间结构切成若干水平面,对不同水平面施加不同的初始应力,利用自制大尺寸光弹试验设备从二维角度分析排桩支护体系中土拱形态演化以及水平拱效应三维几何特征,并利用颗粒流PFC2D软件对模型试验结果进行重现,同时运用数值模拟手段进一步探究土拱厚度随深度的演化规律。研究结果表明:排桩在受到远场荷载作用下,其水平拱效应经历了一个发展-稳定-破坏的过程,土拱效应破坏后支挡效果显著下降;不同深度处的土拱效应存在显著差异,差异体现在桩后成拱区沿桩底方向分为未形成段、形成段、稳定发展段和破坏段,成拱区影响范围在2倍桩径范围内;成拱区厚度为成拱区上拱顶点与下拱顶点的差值,上拱顶点为沿排桩方向出现第一个σx和σy相交的点,下拱顶点为靠近排桩的σy的极大值点;成拱区厚度沿桩底方向表现为先增大后减小的趋势。 展开更多

关键词 排桩支护 光弹试验 土拱效应 数值模拟 应力场 位移场

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基于蝶形理论的常规锚杆索支护围岩控制效用研究

12

作者 李臣 马念杰 +1 位作者 辛德林 张文龙 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期3195-3203,共9页

针对采动巷道大变形常规锚杆索支护效果有限的情况,采用理论分析、数值模拟、工程案例分析的研究常规锚杆索支护对采动巷道围岩区域应力场分布、围岩塑性区尺寸及围岩变形破坏控制作用效果。研究表明:(1)采动巷道围岩所处双向非均匀应... 针对采动巷道大变形常规锚杆索支护效果有限的情况,采用理论分析、数值模拟、工程案例分析的研究常规锚杆索支护对采动巷道围岩区域应力场分布、围岩塑性区尺寸及围岩变形破坏控制作用效果。研究表明:(1)采动巷道围岩所处双向非均匀应力环境具有促进巷道塑性区由圆形,向椭圆形甚至蝶形发育的趋势,该趋势受围岩强度影响显著;(2)常规锚杆索支护无法显著改善采动巷道区域应力场,加强支护对巷道围岩连续性变形的控制率基础应力有关;(3)采动巷道的围岩稳定性控制应以应力调控为主、常规支护为辅,大变形巷道柔性支护配合注浆改性和敏感区重点补强是关键。研究成果有助于进一步认识常规锚杆索支护对采动巷道的作用效果,为巷道围岩控制提供参考。 展开更多

关键词 采矿工程 采动巷道 常规支护 塑性区 区域应力场 变形破坏

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高应力软岩巷道支护有限差分法 被引量：3

13

作者 景海河 马福义 管文华 《黑龙江科技学院学报》 CAS 2007年第3期173-176,共4页

针对鸡西市荣华煤矿东主运输巷道软岩支护问题,结合X射线衍射分析结果和巷道变形监测结果,采用有限差分法,分析荣华煤矿巷道在不同的支护形式下的应力场分布及塑性区体积,优化筛选出较为合理的支护方式。计算结果表明,采用预应力全锚索... 针对鸡西市荣华煤矿东主运输巷道软岩支护问题,结合X射线衍射分析结果和巷道变形监测结果,采用有限差分法,分析荣华煤矿巷道在不同的支护形式下的应力场分布及塑性区体积,优化筛选出较为合理的支护方式。计算结果表明,采用预应力全锚索支护技术可以有效地将围岩应力转移到岩层深部,降低喷层单元的切向应力。锚索与周围岩体相互作用,起到“组合梁”与“组合拱”作用,使得围岩塑性区体积与巷道底板位移量明显减小。 展开更多

关键词 软岩巷道 支护设计 应力场 塑性区

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特厚煤层沿顶巷道抗剪锚管索帮角控制技术研究 被引量：2

14

作者 单仁亮 吴景铜 +3 位作者 刘帅 李赓照 鲍永生 刘锦荣 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第6期1-10,共10页

针对特厚煤层沿顶巷道帮角围岩破碎外挤、锚索自由段受不均匀组合荷载作用导致的端部上翘和帮部变形较大等问题,以同忻矿8204巷道为研究对象,通过现场调研、拉剪试验、FLAC3D数值模拟和现场工业性试验等方法,并利用研发的抗剪锚管索支... 针对特厚煤层沿顶巷道帮角围岩破碎外挤、锚索自由段受不均匀组合荷载作用导致的端部上翘和帮部变形较大等问题,以同忻矿8204巷道为研究对象,通过现场调研、拉剪试验、FLAC3D数值模拟和现场工业性试验等方法,并利用研发的抗剪锚管索支护结构进行特厚煤层沿顶巷道抗剪锚管索帮角控制技术研究。首先开展拉剪试验,测试锚索组成抗剪锚管索结构前后的承载能力;其次在不考虑原岩应力影响的条件下,通过对巷道围岩内部支护应力场的分布情况,查找原支护方案帮部支护效果较差的原因;最后结合强帮强角支护理念,提出抗剪锚管索帮角控制技术及支护优化方案,利用数值模拟方法险证该优化方案的支护效果,并在现场进行长为300 m的工业性试验。现场监测数据表明,应用所研抗剪锚管索帮角控制技术后,特厚煤层沿顶巷道围岩变形得到了有效控制。 展开更多

关键词 抗剪锚管索 巷道支护 支护应力场 特厚煤层巷道 围岩控制 数值模拟

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锚杆预紧扭矩转化效率主控因素分析 被引量：1

15

作者 孙卓越 《煤炭工程》 北大核心 2023年第11期130-135,共6页

为研究锚杆预紧扭矩与预紧力转化规律,通过理论分析和现场试验,系统研究了转化效率主控因素,并基于数值模拟结果对锚杆预紧扭矩进行参数优选。研究结果表明:同一预紧扭矩下,随螺母与螺纹间摩擦因子、螺母与垫圈间摩擦因子增大,锚杆预紧... 为研究锚杆预紧扭矩与预紧力转化规律,通过理论分析和现场试验,系统研究了转化效率主控因素,并基于数值模拟结果对锚杆预紧扭矩进行参数优选。研究结果表明:同一预紧扭矩下,随螺母与螺纹间摩擦因子、螺母与垫圈间摩擦因子增大,锚杆预紧力均随之减小,且减小速率呈降低趋势。对于细牙全螺纹锚杆和左旋无纵筋锚杆,当预紧扭矩超过400 N·m时,预紧力增幅随预紧扭矩增加而变缓,继续施加预紧扭矩获得的预紧力增量较小。锚杆直径越大,预紧扭矩转化效率越低,锚杆螺距越小,预紧扭矩转化效率越高。当预紧力达到80 kN时,直径18 mm细牙全螺纹锚杆和直径20 mm左旋无纵筋锚杆对应的预紧扭矩分别为408 N·m和429 N·m。研究成果对锚杆支护理论完善及支护参数选取具有一定实用价值。 展开更多

关键词 锚杆支护 预紧力 预紧扭矩 螺纹 支护应力场

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大断面回采巷道围岩耦合支护技术 被引量：4

16

作者 王文才 王政 +2 位作者 尹旭 李金刚 梁素钰 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2019年第7期277-281,共5页

为研究支护参数对深部大断面巷道耦合支护技术的影响,结合红庙矿大断面回采巷道支护效果不佳问题,运用FLAC3D5.0数值模拟软件,建立深部大断面巷道数值模型,模拟不同支护体参数下支护结构与围岩及各支护结构间应力场变化情况。从锚杆长度... 为研究支护参数对深部大断面巷道耦合支护技术的影响,结合红庙矿大断面回采巷道支护效果不佳问题,运用FLAC3D5.0数值模拟软件,建立深部大断面巷道数值模型,模拟不同支护体参数下支护结构与围岩及各支护结构间应力场变化情况。从锚杆长度,锚杆预应力,锚杆直径,锚杆排距,锚索长度等方面分析支护体与围岩的耦合情况。研究结果表明:锚杆、锚索支护参数越大,排间距越密只能增加支护体与围岩在强度和刚度方面的耦合,而各支护体间和围岩在结构上并没有很好的耦合效果。最后选取在强度、刚度、结构3个方面耦合效果俱佳的支护参数设计出新支护方案,并成功指导了工程实践。 展开更多

关键词 支护参数 大断面 耦合支护 应力场 围岩变形

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超大跨度隧道开挖方法与支护体系优化分析 被引量：3

17

作者 刘宝超 张兵兵 《中国市政工程》 2014年第5期72-74,118,共3页

以大连市南部滨海大道东端桥隧工程超大跨度隧道为工程背景,采用MIDAS-GTS有限元程序对超大跨度隧道的施工过程进行二维数值模拟,对比分析采用不同开挖方法、不同支护方式情况下围岩位移场、二次应力场的变化规律以及围岩塑性区分布特... 以大连市南部滨海大道东端桥隧工程超大跨度隧道为工程背景,采用MIDAS-GTS有限元程序对超大跨度隧道的施工过程进行二维数值模拟,对比分析采用不同开挖方法、不同支护方式情况下围岩位移场、二次应力场的变化规律以及围岩塑性区分布特征。同时结合工程施工过程中遇到的实际问题,通过优化比选,提出适合工程实际的最佳开挖及支护方案。 展开更多

关键词 超大跨度隧道 开挖方法 支护方式 位移场 二次应力场

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大断面巷道见顶见底掘进支护最优方案数值模拟研究 被引量：2

18

作者 谢海洋 《煤炭与化工》 CAS 2020年第1期18-23,共6页

为分析大断面巷道见顶见底掘进支护的最优方案,采用数值模拟的方法开展研究。根据新源煤矿地质条件,建立数值模拟。通过对掘支后的不同间距、排距、角度等因素影响下的应力云图进行分析得到,在垂直方向上应力区域不断增加,但在宽度方向... 为分析大断面巷道见顶见底掘进支护的最优方案,采用数值模拟的方法开展研究。根据新源煤矿地质条件,建立数值模拟。通过对掘支后的不同间距、排距、角度等因素影响下的应力云图进行分析得到,在垂直方向上应力区域不断增加,但在宽度方向上有效应力区域不随之增加;在锚索中上部的应力逐渐减小,支护效果逐渐减小;两锚索之间中部的围岩压应力逐渐变小,支护作用变小;当预应力不变时锚索长度与支护效果成反比。根据实际生产中的具体情况,选择锚索的长度为5.3 m;模拟得到锚索角度与支护效果成反比,在近水平煤层巷道中,考虑锚索预应力的条件下,顶板锚索最好的布置方式为垂直布置,施工过程中锚索角度应尽量保持在10°以内;当锚杆间距小到一定程度时,锚杆的有效应力去将连成一体,零应力区域消失。而且锚杆密度足够小时,再增加锚杆数量起到的支护作用变化不大。综合考虑锚杆和锚索应力场叠加,并对现场施工和生产环境综合分析,最终选择锚杆间距为1.0 m,锚索间距选择2.0 m;根据数值模拟的结论,设计了巷道合理的支护方案和支护参数。 展开更多

关键词 数值模拟 巷道支护 大断面支护 应力场分析

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掘进工作面锚杆(索)-围岩应力场特征研究及运用 被引量：2

19

作者 方端宏 彭勇 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2014年第9期184-185,共2页

采用有限元数值模拟手段,分析了锚杆锚索不同布置方式和支护参数等情况下锚杆、锚索与围岩间应力场特征。在此基础上,以淮南顾北煤矿12326煤巷为工程背景,结合实际地质条件设计相应的支护方案。通过无损检测仪器,对实践地点回采巷道锚... 采用有限元数值模拟手段,分析了锚杆锚索不同布置方式和支护参数等情况下锚杆、锚索与围岩间应力场特征。在此基础上,以淮南顾北煤矿12326煤巷为工程背景,结合实际地质条件设计相应的支护方案。通过无损检测仪器,对实践地点回采巷道锚杆锚索工作载荷进行监测,监测结果表明锚杆锚索工作载荷处于屈服载荷的30%-50%,说明施加的预紧力和锚固方式有效,锚索起到承载围岩作用,锚杆（索）支护设计合理科学。 展开更多

关键词 掘进 锚杆(索)支护 应力特征 现场应用

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段家坪隧道区域初始地应力场反演分析 被引量：1

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作者 王华 韩贺庚 +2 位作者 管晓军 袁铁 彭桂彬 《交通科技与经济》 2019年第2期68-75,共8页

为解决地应力释放导致隧道初期支护变形失稳难题,以隧道区域地质资料为基础,结合现场地应力实测数据,采用多元线性回归分析方法,进行了隧道工程区域初始地应力场的数值模拟反演计算分析,获得隧道围岩初始地应力场分布规律。研究结果表明... 为解决地应力释放导致隧道初期支护变形失稳难题,以隧道区域地质资料为基础,结合现场地应力实测数据,采用多元线性回归分析方法,进行了隧道工程区域初始地应力场的数值模拟反演计算分析,获得隧道围岩初始地应力场分布规律。研究结果表明:隧道测区段围岩处于高地应力状态,测点地应力反演值与实测值误差较小,反演结果合理、可靠。通过隧道围岩强度应力对比分析,隧道DK453+500m～DK454+400m段为高应力状态,地应力释放会导致隧道初期支护开裂变形,与现场实际情况相一致。 展开更多

关键词 蒙华铁路隧道 高地应力 初期支护 变形失稳 地应力场 多元线性回归 反演分析

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