摘要
地下工程围岩的变形、破坏及失稳过程中始终伴随着能量的转化和转移,支护体对围岩体的变形失稳具有一定的控制作用,对锚固体和围岩内能量的转化和转移也有影响。本文以Mohr-Coulomb准则为依据,从能量角度分析了圆形巷道开挖后围岩内弹性应变能和塑性应变能在围岩中的分布情况和影响因素。指出在破碎区围岩的力学参数中,粘聚力相比内摩擦角对围岩能量分布影响较大。注浆和提高锚杆预应力可以增大岩体的粘聚力,粘聚力的增加可以减少破碎区范围,但会加剧塑性能的集聚,需要配以组合锚索为锚固体提供均布支护力,减弱围岩塑性能集聚效应。为保证锚杆与锚索协同工作,其预应力必须相互匹配,且锚杆和锚索的预应力应与锚杆的弹性模量相匹配,在减少破碎区范围的同时,减弱塑性破坏能集聚程度,降低围岩弹性能,使围岩处于少破碎、均匀破碎和低能量的稳定状态。
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单位中国矿业大学; 土木工程学院; 中国矿业大学(北京)