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摘要
为解决深部破碎围岩巷道支护困难的问题，以卡斯特纳及基尔斯等理论为基础，着重考虑支护阻力对破碎围岩巷道应力分布规律的影响，建立非静水压力下圆形巷道围岩应力力学模型，并推导出围岩破碎区、塑性区的应力及影响范围的解析解，对比分析两者的不同侧压力系数与支护阻力的变化特征。针对不同区域内围岩破碎程度不同，提出先分层后整体支护、“锚网(索)+底板锚索+喷射混凝土+全断面注浆”修复方案。研究结果表明：巷道开挖后，围岩出现以纵向破坏为主的破坏形式，围岩破碎区和塑性区的环向应力均大于径向应力，且在破碎区、塑性区及弹性区的交界处均出现应力不连续现象；随着侧压力系数不断增大，破碎区与塑性区的半径随之增大，与塑性区半径的增长率相比，破碎区的半径增长率明显较大，围岩越来越趋于破碎；随着支护阻力增大，塑性区和破碎区的半径随之减小，但当支护阻力的强度达到一定强度后，破碎区和塑性区影响范围明显减小，说明支护阻力初期能够起到维持巷道稳定的作用，但一味地增加支护强度，只能增加支护成本，对围岩大变形控制效果十分有限；提出巷道支护向稳定控制转变，而不是强调变形控制；采用修复方案后，顶底板位移以及两帮位移都可以得到明显控制，说明该方案能够长期维持巷道围岩稳定，保证巷道安全使用。
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