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摘要
为探讨高应力条件下顶拱深部围岩出现的收缩受力特征，采用位移分析法讨论上游侧顶拱在开挖过程中产生的收缩变形，根据弹塑性理论定性分析顶拱深部收缩变形产生机制；采用回归分析讨论了收缩变形区无黏结锚索预应力特征及其与围岩变形的关系。研究表明，围岩变形在顶拱呈显著空间分异特征，收缩应变出现在上游侧，沿厂房轴线的分布范围与钻孔深度成正比。收缩应变集中在距洞壁10 m范围内，量值随深度增加而递减。开挖引起应力重分布使顶拱深层产生拱效应区，上游侧顶拱深层围岩位于“拱座”,其受力为沿顶拱径向加载，产生收缩变形；下游侧顶拱为卸荷松弛区。收缩变形区与洞室尺寸相关，在开挖初期收缩变形区向深部演化，相对浅部围岩收缩应变减弱，甚至转为拉伸应变。锚索预应力变化经历3个阶段，“0”承载期、“阶跃”增长期及收敛期。收缩区范围超过锚索加固深度时，预应力接近锁定值，钢绞线只承受预拉荷载。锚索预应力损失率主要受深部围岩拉伸应变影响。
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