一、锚杆对围岩控制效果分析（论文文献综述）
贺凯[1]（2021）在《深井斜顶巷道围岩稳定特征及全锚支护机理研究》文中提出潘三煤矿17102（3）工作面运输顺槽埋深800m,是典型的深部斜顶回采巷道。以其为工程背景,采用共形映射函数和复变函数法求解了斜顶巷道围岩应力分布解析解,并结合强度准则定义了围岩稳定指数,获得了深井斜顶回采巷道围岩稳定特征。然后,基于锚杆弹性本构模型建立了计算锚杆工作阻力、锚杆轴力和杆体剪应力的力学模型,获得了预紧力和锚固长度对锚杆工作阻力的影响规律、斜顶巷道全长锚固锚杆轴力和剪应力的分布规律以及受采动应力影响时不同支护形式对斜顶巷道围岩稳定性的影响特征,得到如下结论:（1）结合围岩应力分布和围岩强度准则定义的围岩稳定指数,可综合反映巷道应力条件、巷道断面几何参数以及巷道围岩强度参数对巷道局部稳定性的影响特征,与应力集中系数相比,围岩稳定指数更加合理。基于锚杆塑性本构模型建立的力学模型可真实的反映锚杆应力应变关系对锚杆锚固力学特性的影响特征,与弹性、应变强化等锚杆本构模型相比,塑性本构模型更加合理。（2）在深井斜顶回采巷道中,高帮失稳区面积大于低帮,高帮稳定性较差。两帮围岩稳定指数整体小于顶底板,两帮较顶底板更加容易破坏。巷角处围岩稳定指数趋于0,巷角的稳定性最差,且巷角处的破坏区主要向斜顶巷道两帮中部和顶底板中部发展,向围岩深部发展的趋势较小。（3）锚杆在弹性阶段时,增加预紧力和锚固长度可有效提高锚杆工作阻力。锚杆进入屈服阶段和应变强化阶段后,继续增加预紧力和锚固长度不能有效提高锚杆工作阻力。预紧力和锚固长度对普通锚杆和高强锚杆的影响规律相似,预紧力和锚固长度相同时,普通锚杆工作阻力小于高强锚杆25kN左右。（4）巷道掘进和工作面回采期间,全长锚固锚杆轴力先增加后减小,在锚杆中性点处达到最大值。杆体剪应力与锚杆轴力的导数呈现为正比例关系,比例系数为锚杆周长的倒数。在采煤工作面超前支承压力峰值附近,锚杆轴力超过锚杆屈服极限,锚杆进入应变强化状态,锚杆轴力沿杆体方向基本不变。（5）在深井斜顶回采巷道中,与端部锚固锚杆支护相比,全长锚固锚杆支护在提供较大工作阻力的同时,对巷道浅部岩层还可提供沿杆体方向的剪应力,有利于改善巷道浅部岩层应力状态。同时,巷角处全长锚固锚杆工作阻力远大于端部锚杆锚支护,较大程度上抑制了巷角的失稳区域的发展。图101 表17 参141
罗基伟[2]（2021）在《大跨隧道预应力锚固体系协同支护机理及其应用》文中进行了进一步梳理随着我国铁路及公路建设的快速发展,大跨隧道开始成为重大铁路、公路工程建设中的关键节点。大跨隧道在地下车站、多线铁路及公路隧道建设中具有独特优势,但是受开挖跨度及不良地质条件影响,隧道建设难度极大,大跨隧道支护技术及理论成为当前隧道工程学科发展中亟需攻克的重点和难点。预应力锚杆-锚索锚固体系作为一种新型地下工程支护方法,成为解决大跨隧道支护难题的关键技术体系。本文以大跨隧道预应力锚杆-锚索协同支护体系为研究对象,以预应力锚固体系协同支护机理为核心,综合采用资料调研、理论分析、数值仿真及现场试验等多种研究手段,针对预应力锚固单元体力学特性、预应力锚固体系协同支护解析方法、预应力锚杆-锚索协同支护力学行为、预应力锚杆-锚索分区协同支护效应、预应力锚固体系协同支护评价及设计方法等问题进行系统性研究,主要开展工作及研究成果如下:（1）分析了预应力锚固单元体力学特性,揭示了预应力锚杆、锚索的主动支护作用及被动支护作用。基于预应力锚杆锚固单元体和锚杆-锚索复合锚固单元体力学特性分析,揭示了锚杆、锚索的预应力主动支护作用和应力叠加特性,阐明了充分的预应力对发挥锚杆-锚索支护能力的作用;揭示了锚杆、锚索与围岩协同变形产生的被动支护作用,并分析了预应力、荷载大小及分布形式等对锚杆、锚索支护特性及被动支护作用的影响。（2）建立了考虑锚杆-锚索-围岩相互作用的预应力锚固体系协同支护解析方法。在考虑围岩应变软化特性、锚杆-锚索弹塑性及支护滞后效应、围岩应力释放效应基础上,建立了预应力锚杆-预应力锚索-围岩三者相互作用的力学解析模型。基于弹塑性分析,推导了围岩应力、应变及位移解析解,锚杆、锚索支护力解。基于这一解析方法,分析了锚固体系的预应力、强度、刚度等相关参数匹配协同对预应力锚固体系协同支护的影响。建立了考虑预应力锚杆-锚索支护效应的围岩特性曲线,在此基础上阐明了预应力锚固体系全过程协同支护时间效应的重要意义,明确了预应力锚固体系支护参数匹配协同应以全过程协同为标准。（3）分析了大跨隧道预应力锚杆-锚索协同支护力学行为,揭示了锚杆-锚索支护力演化规律。基于锚杆-锚索支护力学行为现场试验研究,分析了预应力锚杆、锚索支护力组成三部分:初始预应力、预应力损失、被动支护力;明确了锚杆、锚索支护力演化三阶段:预应力快速损失阶段,支护力波动阶段,支护力稳定阶段。明确了初始预应力的主导地位以及初始预应力协同对锚杆-锚索全过程协同的作用,揭示了锚杆、锚索支护力演化是预应力损失和被动支护力增长相互作用的进程。（4）提出了大跨隧道预应力锚杆-锚索分区协同承载机理,揭示了锚杆-锚索分区协同支护效应。根据围岩复合结构理论采用微震监测试验对大跨隧道深、浅层围岩分布特征进行研究,对锚杆、锚索调动围岩承载机理进行分析,在此基础上提出了大跨隧道预应力锚杆-锚索分区协同承载机理。采用数值建模分析了预应力锚杆-锚索分区协同支护力学特性,明确了分区协同支护是对锚杆-锚索最终支护状态的协同性要求,锚固体系支护刚度、强度参数应与分区协同支护需求相适应。（5）建立了预应力锚固体系协同支护评价及设计方法。提出了预应力锚固体系协同支护评价指标,确定了对应的评价标准及支护参数修正措施,进而建立了预应力锚固体系协同支护评价方法。在预应力锚固体系协同支护机理研究基础上,结合协同支护评价方法,建立了预应力锚固体系协同支护设计方法。将研究成果应用于京张高铁大跨隧道工程,验证了预应力锚固体系协同支护评价方法及设计方法的有效性。
刘道平[3]（2021）在《超大断面隧道围岩施工力学响应特征及控制》文中进行了进一步梳理与常规断面隧道相比,超大断面隧道在施工时,开挖步序繁多且单次开挖扰动程度更大,导致围岩稳定性更差,荷载释放周期更长且量值大,对支护结构需求程度更高。因此,科学的支护系统和合理的施工工法是该类隧道施工安全性的控制要点。京张高铁新八达岭隧道作为2022年北京冬奥会的配套工程,具有断面面积大（最大单洞开挖面积494.4m2）且围岩条件差等特点。依托该工程,针对超大断面隧道围岩施工力学响应特征及变形控制等问题,采用统计分析、数值模拟、理论分析和现场实测等综合手段,揭示了超大断面隧道围岩压力时空分布规律,提出了超大断面隧道围岩压力的计算方法,分析了超大断面隧道管棚的加固机理,明确了超大断面隧道锚固体系协同作用的时空演化机制,提出了大断面隧道施工工序优化方法,主要工作内容和成果如下:（1）提出了超大断面隧道围岩压力的计算方法,揭示了围岩破坏的演化特性。通过对我国130座超大断面隧道共计242个断面的实测数据的统计分析,阐明了超大断面隧道围岩压力分布规律和演化特性,明确了超大断面隧道围岩压力在时间上呈现“急剧增长-缓慢增长…急剧增长-缓慢增长-逐渐稳定”的复合增长特性,此性质与围岩物理力学性质无关,而是由多个施工步开挖效应的相互叠加造成,围岩压力在空间上则呈现出拱顶>拱肩>拱腰的分布趋势。以超大断面隧道围岩压力统计数据为样本,提出围岩压力经验公式,与既有围岩压力计算方法相比,本文方法更为准确。分别从宏观围岩变形和细观围岩损伤的角度描述了松动圈演化过程,揭示了超大断面隧道围岩破坏的演化特性,指出隧道上部开挖是松动圈形成的关键阶段,建立了洞周收敛与松动圈范围的量化关系,指出松动圈发展可通过围岩变形进行控制。（2）建立了超大断面隧道管棚作用机理模型,阐明了管棚的地层加固效果。考虑初期支护的延滞效应、掌子面前方岩土体变基床系数以及荷载的空间分布特性,建立了管棚与围岩相互作用的Pasternak双参弹性地基梁模型,以变形控制为指标明确了管棚作用机理,揭示了管棚挠度随其设计参数及隧道施工参数的变化规律。指出目前实际工程中常用的108mm和159mm管棚的加固效果最为理想,继续增大直径则不具有工程实际意义。计算分析表明,开挖进尺和开挖高度增加均会增大掌子面潜在塌方风险。通过现场试验研究了管棚在浅埋超大断面黄土隧道施工过程中的地层加固效果,指出管棚对拱顶沉降的控制效果相较于水平收敛更为显着,管棚可遏制变形向周边地层的传递,并缩短地层稳定时间。（3）提出了超大断面隧道锚固体系协同优化设计方法,明确了锚索的安全储备作用。基于开挖面空间效应,考虑了锚固时机及锚杆与围岩结构的空间位态关系,建立了锚杆与围岩相互作用分析模型。分析了锚杆长度、支护时机等参数对于围岩变形控制效果的影响,指出锚杆应尽可能在围岩塑性区出现之前完成安装,当锚杆对围岩变形控制效果不足时需采用锚索协同承载。考虑锚杆与锚索支护时机的相对滞后性与锚固范围的差异,以及锚固体系作用范围与围岩塑性区相对位置的关系,建立了锚杆与锚索的协同作用机理模型,揭示了锚固系统与围岩相互作用的时空演化机制,阐明了隧道锚固体系的变形控制原理,指出锚固体系的主要作用为通过等效支护力和加固圈效应改善围岩受力状态,从而控制开挖面后方围岩急剧变形量,其变形控制效果主要由锚杆决定,由此明确了锚索的安全储备作用。（4）提出了超大断面隧道施工工法优化方法,成功应用于京张高铁新八达岭隧道大跨过渡段。利用有限差分软件分别对三台阶七步法、双侧壁导坑法、预留核心土法、预留中岩柱法、半步CD法施工过程中的围岩和支护结构力学响应进行研究,以洞周收敛、初期支护受力和围岩塑性区范围为评价指标,进行了工法比选和参数优化。提出了最优施工工法,将该工法应用于新八达岭隧道大跨过渡段,对围岩变形和支护结构受力进行施工全过程监测,最终洞周收敛控制在30mm内,松动圈范围最大仅为8.1m,验证了该工法对围岩工程响应的良好控制效果。通过对支护体系受力状态的分析,指出当前锚索设计密度可适当降低,从而最大化锚杆与锚索性能利用率。
李然[4]（2021）在《深埋三孔小净距隧道施工力学行为及其控制》文中研究指明相比于传统单孔或双孔隧道,深埋三孔小净距隧道的施工步序繁多,力学转换更为复杂,导致压力拱效应和群洞效应非常显着,造成中岩柱发生多次损伤、滑移和破坏,安全性问题更加突出。本文依托京张高铁八达岭三孔小净距隧道工程,综合采用理论研究、数值模拟和现场实测的方法,重点研究深埋并行三孔小净距隧道的围岩压力计算方法、基于压力拱演化的围岩稳定性特点及控制原则、管棚与帷幕注浆联合超前控制机制、对拉锚杆岩柱控制机理、施工力学响应现场监测和稳定控制措施工程应用等内容,以期为深埋三孔小净距隧道的设计施工提供科学依据。主要研究内容和创新点如下:（1）建立了深埋三孔小净距隧道扩展普氏拱荷载模型,提出了围岩压力的计算方法。基于普氏拱理论,综合考虑施工顺序和中岩柱作用,建立了深埋三孔小净距隧道的2类荷载结构模型,细分为3种承载拱位态工况,提出了围岩压力的计算方法,改进了无法合理考虑破裂面相交的既有方法;分析了围岩等级、洞室跨度、中岩柱强度及宽度对围岩荷载的影响规律,揭示了深埋三孔小净距隧道显着的偏压特性,具体表现为边洞内侧围岩压力显着大于外侧值,中洞围岩压力大幅高于边洞值;通过现场实测验证了理论方法,得出V级围岩段倾向形成一个极限承载大拱,而Ⅲ级围岩段则趋于形成三个独立平衡小拱,明确了初支二衬荷载承担比,阐明了初期支护的主承载作用,为支护设计提供了定量化指导。（2）阐明了深埋三孔小净距隧道压力拱的演化规律,提出了围岩稳定性的控制原则。提出了围岩变形、塑性区和压力拱边界等围岩稳定性表征参数,研究了深埋三孔小净距隧道压力拱的渐进性演变过程,阐明了独立压力小拱向联合压力大拱的转化规律,揭示了双重拱效应和超前拱效应的形成机制;明确了特定开挖顺序下三洞安全状态的差异性,后行中洞受力状态最差,先行左洞次之;分析了围岩等级、净距、侧压系数、埋深和支护厚度对围岩稳定性的影响规律,进而提出了合理净距和深浅埋临界埋深的判据;针对超前变形破坏大和岩柱劣化易失稳,分别提出了纵向超前控制和横向岩柱控制的控制原则。（3）纵向上揭示了管棚与帷幕注浆超前控制机理,横向上揭示了对拉锚杆岩柱控制机理。纵向上,提出了管棚超前支护的3种作用模式,分别为环向微拱作用、纵向成梁作用和空间棚架作用,建立了相应的力学模型,提出了管棚支护效果的定量化评价方法;针对不良地质段的安全需求,提出了管棚与帷幕注浆的联合超前控制方案,分析了两者在时间、空间、刚度和强度上的协同效果,比选优化了设计参数,为工程应用提供了科学依据。横向上,提出了中岩柱对拉锚杆的2种作用模式,分别为挤压加固作用和传力承载作用;综合考虑双端受拉和施工顺序,建立了对拉锚杆的荷载传递力学模型,推导出锚杆内力沿全长的分布曲线,进行了实测验证;开展了对拉锚杆支护效果的影响因素分析,指出其更适用于软弱破碎围岩。（4）分析了三孔小净距隧道施工力学响应,验证了稳定性控制的有效性。依托京张高铁八达岭三孔小净距隧道工程,开展了现场原位试验,系统监测了隧道支护的受力与变形,真实再现了隧道开挖力学响应,分析得出试验段隧道失稳风险较大;及时应用了管棚与帷幕注浆联合超前控制措施,并强化了对拉锚杆岩柱控制的设计参数,后续实测表明,控制措施显着改善了支护安全状态,大幅提高了围岩稳定性,有力保障了隧道顺利修建。
张博[5]（2021）在《深部大变形巷道破坏机理及切槽嵌合卸压支护技术研究》文中提出深部巷道围岩受高地应力影响常常出现非线性大变形破坏,围岩结构和力学表现持续恶化,采用传统方法对其加强支护时,围岩中的高应力容易导致支护结构破坏,从而造成支护结构失效,为巷道正常使用埋下了巨大安全隐患。本文以麻家梁煤矿4#煤层胶带运输大巷为工程背景,综合运用现场实测、理论分析、力学测试、数值模拟、现场应用等方法,对深部大变形巷道围岩破坏机理及稳定性支护等问题开展研究,从围岩应力控制角度出发,提出了一种新型切槽嵌合卸压支护技术,现场工业性试验效果良好,能有效控制巷道围岩变形,为深部巷道围岩大变形控制提供了新的手段。论文主要研究结论如下:（1）麻家梁煤矿4#煤层胶带运输大巷埋深大,围岩变形明显,原支护损毁失效严重,根据地应力测量结果,巷道处于较高的应力环境之中;巷道煤、岩样物理力学参数测试结果表明,围岩物理力学性质较差,强度及承载力偏低;顶板钻孔窥视结果显示围岩节理裂隙较为发育,整体性较差,稳定性较低。（2）针对深部大变形巷道围岩破坏原因,综合分析得出:高应力是造成巷道围岩大变形破坏的根本原因;围岩自身物理力学性质较差,强度和承载力偏低,节理裂隙较为发育等加剧了围岩变形;原支护方案不能适应围岩变形,提供的支护强度低,难以满足支护要求是围岩变形破坏的直接原因。力学理论分析得出围岩变形量随着围岩应力和破碎区厚度的增大而增加,对于深部巷道围岩大变形控制可以从两方面考虑:降低围岩应力状态,改善围岩所处应力环境;或提高支护强度增强岩体围压提升岩体残余强度,降低浅部岩体破碎程度。（3）从围岩应力控制角度出发,提出了一种新型切槽嵌合卸压支护技术,并结合能量支护转换规律对支护机理进行了阐述。通过力学理论分析给出了切槽嵌合卸压支护技术理论上的最佳卸压量公式。对不同卸压材料进行力学测试后,选取出了合适的卸压材料为大孔径置孔卸压材料,并对大孔径置孔卸压材料孔型排列方式进行了优化,通过力学测试确定了其最佳的孔型排列方式为三角形排列。（4）通过FLAC3D数值模拟对比分析了切槽嵌入不同层数、排数以及列数卸压材料时对围岩变形的影响,得出了随着卸压材料层数、排数和列数的增加,围岩变形量均出现先减小后增加的变化规律,确定了大孔径置孔卸压材料单块规格为200 mm×200 mm×400 mm时在围岩中的最佳嵌入量为3层、3排、2列;同时将切槽嵌合卸压支护方案与原支护方案进行对比分析后发现,切槽嵌合卸压支护技术通过在巷道两帮切槽嵌入卸压材料,能有效改善围岩应力场、位移场以及塑性区分布特征,验证了切槽嵌合支护技术的合理性。（5）现场工业性试验矿压监测结果显示,相较于原支护方案,巷道采用切槽嵌合卸压支护后,顶板最大下沉量由993.3 mm降低为262.7 mm,两帮最大移近量由1066.3 mm降低为348.2 mm,顶板和两帮变形量分别降低73.6%和67.3%,巷道变形得到有效控制,顶板离层量处于安全范围,锚杆受力合理,工字钢金属支架基本完好,围岩处于稳定状态,能满足巷道行人、运输等使用要求,验证了切槽嵌合卸压支护技术的可行性。
王盼[6]（2021）在《煤矿矩形巷道锚杆作用机理及工程应用研究》文中进行了进一步梳理随着巷道开采规模和深度的不断增加,所处的工程地质条件越来越复杂,巷道事故频发使得研究合理的支护参数成为确保巷道安全生产的关键。由于施工方便,在煤矿开拓中大量采用矩形巷道,传统锚杆支护设计方法通过将矩形巷道等效为圆形巷道对围岩变形进行分析进而确定支护参数,但圆形巷道围岩变形规律与矩形巷道不同,使得锚杆受力特性存在差异。本文在分析与总结现有锚杆支护理论、锚杆锚固作用机理研究现状及存在问题的基础上,依据矩形巷道围岩变形规律,建立矩形巷道结构模型,采用弹塑性力学理论分析得到矩形巷道围岩变形表达式,进一步对锚杆受力进行分析,提出锚杆支护设计方法。同时,建立围岩加固体模型,分析加固体围岩的力学特性并提出评价围岩稳定性的方法。最后以柠条塔煤矿S12001胶运顺槽巷道为工程依托,提出合理的锚杆支护设计方案,结合数值模拟及现场监测验证理论的合理性,并对巷道围岩的稳定进行评价。论文主要研究成果如下:（1）分析矩形巷道围岩变形规律,建立矩形巷道结构模型。按平面应变问题分析结构模型受力,采用弹塑性力学分析得到围岩变形表达式。通过算例并结合FLAC3D数值模拟软件分析巷道围岩变形规律及围岩变形量,并与理论计算结果进行对比从而验证理论的合理性,为考虑巷道围岩变形的锚杆支护设计提供理论支撑。（2）基于锚杆与围岩的协调变形分别建立全长粘结锚杆及局部锚固锚杆受力模型,求得锚杆锚固段剪应力及轴向应力表达式。分析总结锚杆锚固段受力规律,提出巷道锚杆支护设计方法。结合算例对巷道进行支护设计并分析锚固段受力的主要影响因素。（3）考虑锚杆对围岩力学状态改变,建立围岩加固体模型,得到加固后巷道围岩力学特性表达式,并分析不同锚杆支护参数对围岩力学特性的影响。在保证锚杆所受轴向应力及剪应力不超过应力容许值的前提下,以加固体所能承担的极限荷载与承担荷载的比值做为判断围岩稳定性的条件,提出评价围岩稳定性的方法。（4）将研究成果应用于柠条塔煤矿S12001胶运顺槽巷道的支护设计中,结合数值模拟以及现场监测结果对比原支护方案及新支护方案下巷道的加固效果并进行稳定性评价,结果表明,在保证巷道的稳定性前提下,基于围岩变形进行锚杆支护设计可以更好的发挥锚杆加固围岩的作用及提高围岩自承能力,节约锚杆用量。
黄庆显[7]（2021）在《平顶山矿区典型深井巷道围岩内外承载协同控制研究》文中认为深部煤岩体的“三高两强”赋存环境给矿井巷道支护带来了严重不利影响,是业界一直关注的热点问题之一。作为我国典型深部矿区之一,平顶山矿区主力矿井开采深度已不同程度超过800 m,现有实践表明,深部巷道围岩松软破碎,具有变形大、流变性强等特点,采用浅部巷道的支护技术,巷道围岩难以保持长期稳定。因此,系统深化平顶山矿区深井巷道围岩控制技术的研究具有重要的理论价值和实际意义。本文综合采用现场实测、理论计算、数值模拟和工业性试验等方法,以提高围岩自承能力为核心,对围岩协同控制机理和关键技术进行了深入研究,可为深井巷道支护方式选择和技术参数设计提供参考和借鉴。主要研究成果如下:（1）明确了平顶山矿区主力生产矿井构造应力显着的地应力分布特征,掌握了深井巷道围岩结构特点和典型物理力学特性。结合围岩蠕变试验结果,推演了围岩蠕变等围压三维粘弹塑性本构模型并在多个矿井进行了普适性分析。原位实测分析了巷道围岩强度、内聚力和弹性模量衰减的时空演化特征,建立了围岩强度衰减模型,研究了侧压系数变化对巷道围岩应力演化及变形的影响,掌握了深井巷道全断面持续收缩、底鼓量和两帮移近量明显大于顶板下沉量的总体破坏特征,明确了巷道围岩主要承载区的位置（2.4-3.0m）与力学特性。（2）以深井巷道围岩内外承载结构协同承载、支护（力）协同作用、“支护—围岩”协同控制（“三协同”）为切入点,分别建立了围岩内外承载结构、支护（力）间协同作用和“支护—围岩”（粘）弹塑性“三区两圈”（弹性区-塑性区-破碎区,内承载圈-外承载圈）力学模型,研究了深井巷道内外承载结构协同作用机制及主要影响因素,明确了不同支护强度下深井巷道变形随支护时间的演变规律,揭示了平顶山矿区深井巷道围岩内外承载“三协同”控制机理,确定了协同支护合理的支护强度与时机。（3）根据平顶山矿区深井巷道变形破坏的主要影响因素,将平顶山矿区深井巷道分为高应力型、低强度型和复合型三类,明确了“协同支护构建承载结构,结构协同承载控制围岩变形”的控制思路,明确了以高强支护强化外承载结构、注浆改性内承载结构和卸压改善应力为主要途径的深井巷道承载圈层“强外稳内”控制对策。提出了以双层喷浆、锚杆-锚索（束）注浆、锚索棚支护、底板卸压为核心的四位一体关键支护技术,研发了配套材料及设备,探索完善了相应的注浆工艺措施,构建了协同作用效率评价方法,形成了深井巷道围岩内外协同承载控制技术体系。（4）结合热轧厚壁中空注浆锚杆、锚索和水泥注浆添加剂等新型材料大范围强力锚固的特点,针对高应力低强度复合型、低强度型、高应力型巷道围岩控制需求,基于深井巷道围岩内外承载协同控制技术体系确定了三类巷道合理的支护方式、参数及支护时机。实测掌握了矿区典型深井巷道围岩变形与破碎破裂区发育特征,建立了巷道表面围岩变形量和协同作用效率间的关系,提出了基于巷道掘前支护效果预估和掘后围岩变形预警的协同效率评价方法并指导巷道支护。上述研究成果在平顶山矿区一矿、四矿的典型深井巷道进行了工业性试验,结果表明,相关技术能有效提高内外承载结构的承载性能,三类巷道内外承载结构的协同作用效率分别达到86.33%、80.8%、86.05%,显着控制了围岩变形。该论文有图142幅,表20个,参考文献182篇。
朱成[8]（2021）在《深井分选硐室群围岩稳定控制机理与采—充空间优化布局研究》文中研究指明深部矿井开采面临产矸率增加、提升效率降低、采场与巷硐围岩控制难度加大等系列难题,采选充一体化技术是解决上述问题的有效途径。实现深部煤矿井下分选硐室群围岩稳定控制与采煤-充填空间优化布局不仅可确保采煤-分选-充填系统高效协调配合,同时能够有效提升矿井灾害防控能力。为此,本文采用理论分析、实验室实验、数值模拟和现场实测相结合的研究方法,分析了井下分选硐室围岩变形破坏特征及影响因素,阐明了分选硐室群优化布置方式与紧凑型布局方法,剖析了分选硐室群围岩损伤规律与控制对策,探究了采-充空间布置参数与工艺参数的动态调整方法,提出了满足不同工程需求的采-充空间优化布局策略,探讨了采-选-充空间优化布局决策方法。研究成果可为深井分选硐室群围岩长时稳定控制、采-充空间合理布局与动态调整提供理论基础和参考借鉴。主要取得了以下创新性成果:（1）基于井下分选硐室结构特征,建立了其围岩稳定性分析力学模型,研究了随不同影响因素变化围岩变形破坏的响应特征。通过调研国内多个采选充一体化矿井,明确了现阶段井下分选工艺的主要优缺点、适用条件及设备配置要求,归纳总结了井下分选硐室的主要结构特征,分别建立了分选硐室顶板变截面简支梁、帮部柱体以及底板外伸梁力学模型,分析了围岩变形破坏特征及主要影响因素,采用控制变量法研究了随各影响因素变化围岩变形破坏的响应特征,解析了井下分选硐室优化布置与围岩控制方法。（2）阐明了井下分选硐室群优化布置方式与紧凑型布局方法,剖析了分选硐室群围岩损伤规律与控制对策。研究了断面形状、尺寸效应以及开挖方式对分选硐室群围岩稳定性的影响,揭示了分选硐室群基于软弱岩层厚度及层位变化的合理布置方式,确定了不同类型地应力场中分选硐室群的最佳布置方式,探讨了分选硐室群紧凑型布局原则与方法,提出了分选硐室群围岩“三壳”协同支护技术,揭示了高地应力与采动应力、振动荷载、冲击荷载耦合影响下分选硐室群围岩损伤规律,剖析了分选硐室群全服务周期内围岩加固对策。（3）探究了采-充空间布置参数与工艺参数的动态调整方法,提出了满足不同工程需求的采-充空间优化布局策略。探讨了深部采选充一体化矿井适用的采-充空间布局方法,分析了影响采-充空间布局的主要因素,基于开发的德尔菲-层次分析法确定了各影响因素的权重,根据采充协调要求和“以采定充”、“以充定采”两类限定条件,探究了采-充空间布置参数与工艺参数的合理匹配关系及动态调整方法,分别提出适用于地表沉陷控制、冲击地压防治、沿空留巷、瓦斯防治、保水开采五种工程需求的采-充空间优化布局策略。（4）分析了采-选-充空间布局互馈联动规律,探讨了深部矿井采-选-充空间优化布局决策方法。基于安全高效绿色开采要求,分析了采-选-充空间布局的互馈联动规律,基于“以采定充”和“以充定采”两类限定条件,分别提出了采-选-充空间优化布局原则,探讨了采-选-充空间优化布局决策方法,以新巨龙煤矿为具体工程背景,对矿井采-选-充空间布局方案进行了规划设计。该论文有图157幅,表38个,参考文献199篇。
刘小虎[9]（2020）在《温度压力耦合作用下全长锚固体受力变形机理及应用研究》文中指出随着矿井开采深度的增加,高地温和高地压现象突呈,深井巷道锚杆支护遇到了新的难题。在深井软岩巷道全长锚固支护中,存在问题主要有全长锚固树脂锚固剂井下安装困难,高地温和高地压的耦合作用导致锚固界面易发生破坏、锚固体易失效等问题,严重影响着矿井的安全生产,亟待研究解决。为此,本文以两淮矿区丁集煤矿深井软岩巷道支护工程为研究背景,针对煤矿深井巷道高地温和高地压条件,进行了温度压力耦合作用下全长锚固体受力变形机理及应用研究。论文采用配制试验、室内拉拔试验、数值模拟、相似模型试验和现场工程应用等方法,对全长锚固剂材料配制及性能提升、锚固界面破坏机理、锚固单元体杆体应力传递规律以及全锚支护锚杆与围岩相互作用机理等问题进行了系统研究,主要研究内容和成果如下:（1）针对现有全长锚固树脂锚固剂锚入推进阻力大、安装困难、耐热性能差和强度不高等难题,通过大量配制试验,研发出一种耐热性能好、强度高、稠度适宜的新型全长树脂锚固剂,提升了性能,解决了全长锚固施工和支护技术难题。该种新型锚固剂配合比为,混合树脂:粗石粉:细石粉:促进剂:固化剂:KH-570=100:275:275:1:32.5:1,其中混合树脂配比为 PET 型:FX-470 型=3:7。（2）研制了模拟不同温度环境的树脂锚固剂胶凝时间测试设备,可精确测定不同类型锚固剂在不同温度环境下的胶凝时间,为锚杆井下安装工艺设计提供了依据。（3）温度压力耦合作用下锚固界面拉拔试验研究表明:在相同温度条件下,随着围岩强度的提高锚固界面极限拉拔力和残余锚固力逐渐增加;在相同围岩强度条件下,随着温度提高锚固界面极限拉拔力和残余锚固力逐渐减小;锚杆轴力沿锚固方向非线性分布并沿锚固深度逐渐减小,界面剪应力随拉拔荷载增加逐渐向锚固末端传递。锚固界面层的塑性区发育随着围岩压力增加由界面径向劈裂破坏向锚固界面纵向剪切破坏转化。锚固界面破坏模式分为剪切-滑移失效与剪涨-滑移失效,研究得到了温度压力耦合作用下锚固体锚固界面失效机理。（4）研制了温度-围压加载拉拔试验系统,研究了不同支护形式、温度及围压条件下的锚固单元体荷载传递规律。结果表明,随着温度升高,锚固单元体极限承载力降低;锚杆自由段轴力传递损失小,当轴力传递至锚杆与树脂锚固剂交界处进入锚固段后锚杆轴力骤减。其次,采用数值模拟研究了围压对锚杆轴力和界面切向应力分布规律影响,基于试验和数值模拟结果,得到了温度压力耦合作用下全长锚固体荷载传递规律。（5）相似模型试验研究了温度压力耦合作用下全长锚固与端头锚固的支护效果。结果表明,在相同温度和围压情况下,全长锚固支护的巷道围岩变形量小,围岩裂隙发育位置浅。通过模型中布置的应变式传感器与光纤传感器监测巷道围岩应力分布情况表明,不同支护方式巷道围岩拉-压应力分区深度不同,端头锚固围岩拉应力区发育更广。全长锚固支护不同于端头锚固的两点受力,轴力分布更加均匀,在锚杆托盘处应力集中程度小,从而揭示了全长锚固支护锚杆与围岩相互作用机理。（6）基于锚固体复合承载机理,推导出适用于深部巷道围岩锚固支护参数的计算公式,给出确定合理预紧力和锚固长度方法。并针对丁集煤矿西三采区集中回风大巷工程条件,进行了支护设计优化,得到了优化支护方式、锚杆间排距、锚固长度、预紧力及锚固剂搅拌时间等支护参数。通过工程应用和现场监测结果表明,优化支护方案的巷道收敛量明显小于原方案,顶底板与两帮收敛量分别降低了 24.2%和20.4%,支护效果好。图[116]表[29]参[165]。
任明洋[10]（2020）在《深部隧洞施工开挖围岩—支护体系协同承载作用机理研究》文中研究说明随着全球经济的快速发展以及人类生存空间的逐渐拓展,许多在建的和规划中的地下工程不断向深部进军。目前国内外矿产资源开采的地下巷道、交通建设的地下隧道以及水利水电工程和油气能源储备工程的地下洞室等都已达到了千米以上的深度。随着埋深的增加,深部岩体的地质力学环境较浅部发生了很大变化,岩体的非线性力学特性更加显着,围岩稳定性问题更加突出。由于对深部围岩和支护结构协同承载作用机理缺乏足够的认识,基于经验设计的工程类比法常常导致支护结构在某些情况下过于保守,造成了资源的大量浪费,而在某些情况下又过于危险,易引起支护结构失效甚至围岩塌方等工程事故,给地下工程的施工和安全带来了极大危害。因此,开展深部隧洞围岩-支护体系协同承载作用机理研究无论对于隧洞支护结构设计优化,还是围岩稳定性分析都具有重要的理论和工程意义。本文以我国重点研发计划项目滇中引水工程-香炉山隧洞为工程背景,采用室内力学试验、理论分析、数值模拟和模型试验等技术手段,研究了高地应力条件下深部围岩的力学特性和非线性强度准则,提出了考虑材料非线性和接触非线性的深部隧洞施工开挖围岩-支护体系协同承载作用力学模型,建立了基于弹塑性接触迭代的围岩-支护体系协同承载作用数值计算方法,开展了香炉山隧洞施工开挖的真三维地质力学模型试验,揭示了深部隧洞施工开挖围岩-支护体系协同承载作用机理。论文获得的主要成果如下:（1）开展了香炉山隧洞千米级埋深灰岩和粉砂质泥岩的室内物理力学试验,获得了不同应力条件下深部软岩和硬岩的非线性力学特性、破坏模式和力学参数变化规律,基于Hoek-Brown准则提出了考虑围岩峰后软化特性的深部围岩非线性强度模型,并基于ABAQUS平台开发了相应的UMAT程序。（2）开展了不同粗糙度条件下的岩石-混凝土界面力学试验,基于分形几何理论提出了围岩-衬砌界面的非线性接触模型,结合深部围岩非线性强度模型建立了考虑材料非线性和接触非线性的深部隧洞施工开挖围岩-支护体系协同承载作用力学模型。针对围岩-支护协同作用问题不存在封闭解析解的困难,提出了“渐增支护荷载法”的半解析半数值迭代计算方法,并编制了相应的MATLAB求解程序。（3）建立了基于弹塑性接触迭代的深部隧洞施工开挖围岩-支护体系协同承载作用数值计算方法,基于ABAQUS平台开发了相应的计算程序。通过对香炉山隧洞施工过程开展数值计算,获得了围岩-衬砌界面粗糙度、隧洞埋深和支护时机等多种因素对围岩-支护体系协同承载作用的影响规律和敏感性排序。（4）开展了香炉山隧洞施工开挖真三维地质力学模型试验,真实再现了施工现场的复杂地质条件与动态施工过程,获得了隧洞施工过程中围岩应力和变形、围岩-衬砌接触压力以及锚杆受力的变化规律,揭示了深部隧洞施工开挖围岩-支护体系协同承载的作用机理,验证了围岩-支护体系协同承载作用力学模型和相应数值计算方法的可靠性,为深部隧洞施工和支护结构的设计优化提供了科学指导。
二、锚杆对围岩控制效果分析（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、锚杆对围岩控制效果分析（论文提纲范文）
（1）深井斜顶巷道围岩稳定特征及全锚支护机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 注释说明清单 |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.2 课题研究的目的和意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 全长锚固锚杆轴力和剪应力分布规律研究现状 |
| 1.3.2 不同巷道断面围岩稳定性研究现状 |
| 1.3.3 现存的问题 |
| 1.4 研究内容和研究方法 |
| 1.5 创新点 |
| 2 围岩稳定性分析力学模型及锚杆轴力计算模型 |
| 2.1 斜顶巷道围岩稳定性分析模型 |
| 2.1.1 巷道外域到单位圆内的共形映射函数求解算法 |
| 2.1.2 复位势函数的求解 |
| 2.1.3 斜顶巷道围岩应力及应力集中系数分布求解 |
| 2.1.4 斜顶巷道围岩应变分布求解 |
| 2.1.5 斜顶巷道围岩位移求解 |
| 2.1.6 采煤工作面影响效应 |
| 2.1.7 掘进工作面影响效应 |
| 2.1.8 围岩稳定指数 |
| 2.2 锚杆工作阻力计算模型 |
| 2.2.1 锚杆塑性本构关系 |
| 2.2.2 锚杆工作阻力求解 |
| 2.2.3 锚杆工作阻力的近似解法 |
| 2.3 全长锚固锚杆轴力和杆体剪应力计算模型 |
| 2.3.1 托盘对围岩的影响效应 |
| 2.3.2 计算锚杆轴力和剪应力力学模型的建立 |
| 2.3.3 计算锚杆轴力和剪应力力学模型的求解 |
| 2.4 锚索对围岩作用的分析模型 |
| 2.5 小结 |
| 3 力学模型关键参数确定及分析 |
| 3.1 实验巷道概况 |
| 3.1.1 17102(3)工作面地质概况及顶底板力学参数 |
| 3.1.2 17102(3)工作面运输顺槽支护参数 |
| 3.2 普通锚杆和高强锚杆本构关系 |
| 3.3 采动应力影响效应 |
| 3.3.1 采煤工作面影响效应 |
| 3.3.2 掘进工作面影响效应 |
| 3.4 不同强度准则条件下实验巷道围岩稳定指数分布规律 |
| 3.5 共形映射函数求解算法性能分析 |
| 3.5.1 采样点数对算法性能的影响规律 |
| 3.5.2 级数阶数对算法性能的影响规律 |
| 3.5.3 算法的统计特征 |
| 3.5.4 斜顶巷道共形映射函数求解 |
| 3.6 小结 |
| 4 深井斜顶巷道围岩稳定特征分析及全长锚固锚杆支护机理研究 |
| 4.1 深井斜顶回采巷道围岩稳定特征分析 |
| 4.1.1 实验巷道围岩稳定特征分析 |
| 4.1.2 侧压系数对深井斜顶回采巷道围岩稳定特征的影响规律 |
| 4.1.3 剪应力系数对深井斜顶回采巷道围岩稳定特征的影响规律 |
| 4.1.4 采动应力对深井斜顶回采巷道围岩稳定特征的影响规律 |
| 4.2 深井斜顶回采巷道锚杆工作阻力演化规律 |
| 4.2.1 预紧力和锚固长度对巷帮中部高强锚杆工作阻力的影响规律 |
| 4.2.2 预紧力和锚固长度对巷角处高强锚杆工作阻力的影响规律 |
| 4.2.3 预紧力和锚固长度对普通锚杆工作阻力的影响规律 |
| 4.2.4 讨论 |
| 4.3 全长锚固锚杆轴力及杆体剪应力演化规律 |
| 4.3.1 深井斜顶回采巷道掘进期间锚杆应力演化规律 |
| 4.3.2 工作面回采期间锚杆应力演化规律 |
| 4.4 不同锚固形式锚杆支护下采动巷道围岩稳定指数分布规律 |
| 4.5 小结 |
| 5 全长锚固锚杆轴力分布规律及其支护效果验证 |
| 5.1 现场数据观测方案 |
| 5.2 深井斜顶回采巷道表面位移观测结果 |
| 5.3 深井斜顶回采巷道深部位移观测结果 |
| 5.4 锚杆轴力观测结果 |
| 5.4.1 掘进期间锚杆轴力演化规律 |
| 5.4.2 回采期间锚杆轴力演化规律 |
| 5.5 小结 |
| 6 结论 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 存在的问题及展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果 |
（2）大跨隧道预应力锚固体系协同支护机理及其应用（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 大跨隧道建设技术研究现状 |
| 1.2.2 隧道围岩锚固支护理论研究现状 |
| 1.2.3 锚杆及锚索承载特性研究现状 |
| 1.2.4 锚杆-锚索支护技术研究现状 |
| 1.3 研究中存在的问题 |
| 1.4 研究内容 |
| 1.5 研究方法及技术路线 |
| 1.5.1 研究方法 |
| 1.5.2 技术路线 |
| 2 预应力锚固单元体力学特性 |
| 2.1 预应力锚固支护形式 |
| 2.1.1 预应力锚杆、锚索构造 |
| 2.1.2 预应力锚杆-锚索支护形式 |
| 2.1.3 预应力锚固单元体 |
| 2.2 预应力锚杆锚固单元体 |
| 2.2.1 力学模型及承载特性 |
| 2.2.2 锚杆预应力主动支护特性 |
| 2.2.3 荷载形式对锚杆支护特性的影响 |
| 2.2.4 锚杆应力叠加特性 |
| 2.3 预应力锚杆-锚索复合锚固单元体 |
| 2.3.1 力学模型及承载特性 |
| 2.3.2 锚杆及锚索预应力主动支护特性 |
| 2.3.3 荷载形式对锚杆-锚索支护特性影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 预应力锚固体系协同支护解析方法 |
| 3.1 预应力锚杆-锚索支护模型 |
| 3.1.1 模型基本假定 |
| 3.1.2 锚杆、锚索支护滞后效应及本构模型 |
| 3.1.3 围岩本构模型 |
| 3.2 模型解析及验证 |
| 3.2.1 工况2 解析 |
| 3.2.2 工况3 解析 |
| 3.2.3 工况A~C解析 |
| 3.2.4 解析模型验证 |
| 3.3 锚固体系支护参数匹配协同效应分析 |
| 3.3.1 预应力及锚杆、锚索截面积分析 |
| 3.3.2 锚杆、锚索长度及支护密度分析 |
| 3.3.3 围岩应力状态分析 |
| 3.3.4 围岩特性曲线 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 预应力锚杆-锚索协同支护力学行为现场试验研究 |
| 4.1 现场试验方案 |
| 4.1.1 隧道断面及围岩条件 |
| 4.1.2 隧道支护形式及开挖方法 |
| 4.1.3 测点布置及试验内容 |
| 4.2 预应力锚杆支护力学行为 |
| 4.2.1 锚杆自由段支护力试验结果 |
| 4.2.2 锚杆自由段支护力损失规律 |
| 4.2.3 预应力锚杆中性点分布特性 |
| 4.2.4 锚杆端部支护力试验结果 |
| 4.2.5 预应力锚杆支护力演化规律 |
| 4.3 预应力锚索支护力学行为 |
| 4.3.1 预应力锚索支护力试验结果 |
| 4.3.2 锚索支护力损失及发展过程 |
| 4.3.3 预应力锚索支护力演化规律 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 预应力锚杆-锚索分区协同支护效应 |
| 5.1 大跨隧道围岩复合结构特性 |
| 5.1.1 隧道围岩复合结构特性 |
| 5.1.2 大跨隧道围岩复合结构分区 |
| 5.2 预应力锚杆-锚索分区协同承载机理 |
| 5.2.1 锚杆、锚索承载机理及耦合特性 |
| 5.2.2 锚固体系分区协同调动围岩承载机理 |
| 5.3 大跨隧道锚杆-锚索分区协同支护力学特性 |
| 5.3.1 数值模型及锚固支护形式 |
| 5.3.2 围岩结构及分区承载机制 |
| 5.3.3 锚固分区及支护刚度和强度效应 |
| 5.3.4 围岩质量及隧道跨度影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 预应力锚固体系协同支护评价设计方法及工程应用 |
| 6.1 预应力锚固体系协同支护评价方法 |
| 6.1.1 协同支护评价指标 |
| 6.1.2 协同支护评价标准 |
| 6.1.3 锚杆-锚索支护参数修正措施 |
| 6.2 预应力锚固体系协同支护设计方法 |
| 6.3 工程应用 |
| 6.3.1 锚固体系设计实例分析 |
| 6.3.2 锚杆-锚索协同支护力学状态 |
| 6.3.3 大跨隧道围岩及初支结构响应 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 A 预应力锚固体系协同支护解析解 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（3）超大断面隧道围岩施工力学响应特征及控制（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.1 我国超大断面隧道工程发展趋势 |
| 1.1.2 依托工程背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 围岩压力计算方法研究 |
| 1.2.2 管棚超前支护研究 |
| 1.2.3 超大断面隧道锚固体系协同作用的研究 |
| 1.2.4 超大断面隧道施工工法的研究 |
| 1.3 研究中存在的问题 |
| 1.4 论文主要研究内容 |
| 1.5 论文研究方法及技术路线 |
| 2 超大断面隧道围岩压力分布规律及破坏演化特性 |
| 2.1 超大断面隧道围岩压力演化特性及分布规律 |
| 2.1.1 统计案例的基本情况 |
| 2.1.2 超大断面隧道围岩压力的演化特性 |
| 2.1.3 超大断面隧道围岩压力的分布规律 |
| 2.1.4 超大断面隧道围岩压力经验公式 |
| 2.2 超大断面隧道围岩破坏的演化特性 |
| 2.2.1 现场监测流程 |
| 2.2.2 多点位移计试验结果分析 |
| 2.2.3 松动圈的发展规律研究 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 超大断面隧道管棚超前支护机理 |
| 3.1 管棚的用途及受力特点 |
| 3.1.1 管棚的用途及分类 |
| 3.1.2 管棚的作用机制 |
| 3.2 管棚的弹性地基梁分析模型 |
| 3.2.1 模型的基本假设 |
| 3.2.2 模型的建立和求解 |
| 3.3 管棚参数分析和优化设计 |
| 3.3.1 管棚直径的影响 |
| 3.3.2 隧道开挖进尺的影响 |
| 3.3.3 隧道未封闭段长度的影响 |
| 3.3.4 隧道开挖高度的影响 |
| 3.4 管棚支护的控变形效果分析 |
| 3.4.1 工程概况 |
| 3.4.2 模型建立 |
| 3.4.3 计算结果分析 |
| 3.5 管棚支护效果现场实验 |
| 3.5.1 试验方案 |
| 3.5.2 监测项目及测点布设 |
| 3.5.3 现场试验结果分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 超大断面隧道锚固体系协同作用机制 |
| 4.1 分析模型与基本假设 |
| 4.2 隧道锚杆支护作用机理解析 |
| 4.2.1 锚杆—围岩相互作用机理模型 |
| 4.2.2 围岩仅发生弹性位移 |
| 4.2.3 围岩发生塑性位移且锚杆在弹性阶段施作并伸入弹性区 |
| 4.2.4 围岩发生塑性位移且锚杆在弹性阶段施作并伸入塑性区 |
| 4.2.5 围岩发生塑性位移且锚杆在塑性阶段施作并伸入塑性区 |
| 4.2.6 围岩塑性阶段锚杆施作时伸入弹性区,而后伸入塑性区 |
| 4.2.7 围岩塑性阶段锚杆施作且始终伸入弹性区 |
| 4.3 隧道锚杆对围岩变形控制效果分析 |
| 4.3.1 模型验证与分析 |
| 4.3.2 锚杆参数对围岩变形控制效果的影响 |
| 4.4 隧道锚固体系协同作用解析 |
| 4.4.1 围岩弹性阶段锚杆施作,锚索施作时围岩弹性 |
| 4.4.2 弹性围岩锚杆施作,塑性围岩锚索施作且锚杆伸入塑性区 |
| 4.4.3 弹性围岩锚杆施作,塑性围岩锚索施作且锚杆伸入弹性区 |
| 4.4.4 塑性围岩锚杆施作伸入弹性区,锚索施作锚杆伸入弹性区 |
| 4.4.5 塑性围岩锚杆施作伸入弹性区,锚索施作锚杆伸入塑性区 |
| 4.4.6 塑性围岩锚杆施作伸入塑性区,锚索施作时围岩塑性 |
| 4.5 超大断面隧道锚固体系的变形控制原理与效果分析 |
| 4.5.1 本文解析模型的验证 |
| 4.5.2 隧道锚固体系的变形控制原理 |
| 4.5.3 锚固体系变形控制效果的影响因素分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 超大断面隧道施工工法的优化及应用研究 |
| 5.1 超大断面隧道常用施工工法调研及对比 |
| 5.1.1 常用施工工法调研 |
| 5.1.2 台阶法 |
| 5.1.3 CD法和CRD法 |
| 5.1.4 双侧壁导坑法 |
| 5.1.5 施工工法对比分析 |
| 5.1.6 现有工法的改进 |
| 5.2 超大断面隧道施工工法的选择 |
| 5.2.1 施工工法拟选及模型建立 |
| 5.2.2 计算结果分析 |
| 5.3 施工参数的优化 |
| 5.3.1 开挖进尺的优化 |
| 5.3.2 台阶长度的优化 |
| 5.4 新八达岭隧道大跨过渡段开挖方案确定 |
| 5.5 新八达岭隧道大跨过渡段施工工法效果验证 |
| 5.5.1 监测项目及测点布置 |
| 5.5.2 洞周收敛 |
| 5.5.3 围岩内部位移 |
| 5.5.4 围岩压力 |
| 5.5.5 初支钢架应力 |
| 5.5.6 预应力锚索轴力 |
| 5.5.7 预应力锚杆轴力 |
| 5.5.8 初支二衬接触压力 |
| 5.5.9 二次衬砌内力 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（4）深埋三孔小净距隧道施工力学行为及其控制（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 小净距隧道围岩压力计算方法 |
| 1.2.2 小净距隧道力学行为 |
| 1.2.3 小净距隧道稳定性控制方法 |
| 1.3 研究中存在的问题 |
| 1.4 研究的主要内容 |
| 1.5 研究方法及技术路线 |
| 2 基于普氏拱理论的深埋三孔小净距隧道围岩压力计算方法 |
| 2.1 常用深埋隧道围岩压力计算方法 |
| 2.1.1 普氏压力拱围岩压力理论 |
| 2.1.2 《铁路隧道设计规范》围岩压力理论 |
| 2.1.3 两种深埋围岩压力理论对比分析 |
| 2.2 深埋三孔小净距隧道围岩压力 |
| 2.2.1 基于普氏拱理论的围岩压力计算模型 |
| 2.2.2 围岩压力计算公式推导 |
| 2.3 围岩压力影响因素分析 |
| 2.3.1 隧道净距对围岩压力影响 |
| 2.3.2 开挖跨度对围岩压力影响 |
| 2.3.3 中岩柱强度对围岩压力影响 |
| 2.4 八达岭三孔小净距隧道围岩压力实测与理论验证 |
| 2.4.1 八达岭三孔小净距隧道工程概况 |
| 2.4.2 初期支护和二次衬砌承担压力实测分析 |
| 2.4.3 围岩压力实测值与理论值对比 |
| 2.5 小结 |
| 3 深埋三孔小净距隧道压力拱效应与围岩稳定性研究 |
| 3.1 压力拱力学特征与围岩稳定性表征参数 |
| 3.1.1 压力拱力学特征 |
| 3.1.2 围岩稳定性表征参数 |
| 3.2 压力拱渐进性演化规律 |
| 3.2.1 数值模型与参数选取 |
| 3.2.2 沉降拱渐进性发展过程 |
| 3.2.3 塑性拱渐进性变化过程 |
| 3.2.4 应力拱渐进性演化过程 |
| 3.2.5 三洞安全状态差异性 |
| 3.3 围岩稳定性影响因素分析 |
| 3.3.1 围岩等级对围岩稳定性影响 |
| 3.3.2 净距对围岩稳定性影响 |
| 3.3.3 侧压系数对围岩稳定性影响 |
| 3.3.4 埋深对围岩稳定性影响 |
| 3.3.5 初期支护厚度对围岩稳定性影响 |
| 3.4 围岩稳定性特点与控制原则 |
| 3.4.1 超前变形破坏大 |
| 3.4.2 岩柱劣化易失稳 |
| 3.4.3 围岩稳定控制原则 |
| 3.5 结论 |
| 4 管棚与帷幕注浆纵向超前控制机理研究及效果分析 |
| 4.1 管棚超前支护机理 |
| 4.1.1 管棚横向微拱作用与荷载确定 |
| 4.1.2 管棚纵向成梁作用与荷载传递 |
| 4.1.3 管棚超前支护效果影响因素分析 |
| 4.2 管棚与帷幕注浆联合超前控制研究 |
| 4.2.1 数值模型 |
| 4.2.2 管棚空间棚架作用与参数优化 |
| 4.2.3 帷幕注浆超前加固作用与参数优化 |
| 4.2.4 管棚与帷幕注浆的协同效果分析 |
| 4.3 .小结 |
| 5 对拉锚杆横向岩柱控制机理研究及受力分析 |
| 5.1 对拉锚杆作用模式 |
| 5.2 对拉锚杆挤压加固作用 |
| 5.2.1 挤压加固作用力学模型 |
| 5.2.2 挤压加固作用参数分析 |
| 5.3 对拉锚杆传力承载作用 |
| 5.3.1 对拉锚杆传力机制与承载特性 |
| 5.3.2 对拉锚杆传力承载效果参数分析与控制建议 |
| 5.4 结论 |
| 6 施工力学行为现场实测与控制措施工程应用 |
| 6.1 八达岭三孔小净距隧道试验段监测与典型病害 |
| 6.1.1 试验段选取与监测方案 |
| 6.1.2 试验段施工力学行为实测分析 |
| 6.1.3 试验段典型病害 |
| 6.2 稳定性控制措施工程应用 |
| 6.2.1 管棚及帷幕注浆纵向超前控制和对拉锚杆横向岩柱控制 |
| 6.2.2 控制段施工力学行为实测与控制效果分析 |
| 6.2.3 控制措施应用前后支护结构安全性对比分析 |
| 6.3 小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（5）深部大变形巷道破坏机理及切槽嵌合卸压支护技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 深部概念的研究现状 |
| 1.2.2 深部巷道围岩大变形机理研究现状 |
| 1.2.3 深部巷道围岩大变形控制理论研究现状 |
| 1.2.4 卸压技术研究现状 |
| 1.2.5 卸压技术存在的问题 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 研究方法与技术路线 |
| 第2章 深部大变形巷道围岩原位特性研究 |
| 2.1 工程概况 |
| 2.1.1 巷道布置情况 |
| 2.1.2 水文地质条件 |
| 2.1.3 巷道原支护方案 |
| 2.1.4 巷道围岩变形量 |
| 2.2 地应力测量 |
| 2.2.1 测量方法与原理 |
| 2.2.2 测量步骤 |
| 2.2.3 测量结果及分析 |
| 2.3 围岩物理力学特性研究 |
| 2.3.1 采样及实验设备 |
| 2.3.2 巴西劈裂试验 |
| 2.3.3 单轴抗压强度试验 |
| 2.3.4 变角板法剪切试验 |
| 2.3.5 试验结果分析 |
| 2.4 围岩结构窥视 |
| 2.4.1 窥视仪器 |
| 2.4.2 窥视方案 |
| 2.4.3 窥视结果 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 深部大变形巷道围岩变形特征与破坏机理研究 |
| 3.1 深部大变形巷道围岩变形特征与影响因素 |
| 3.1.1 深部大变形巷道围岩变形构成分析 |
| 3.1.2 深部大变形巷道围岩变形破坏特征 |
| 3.1.3 深部大变形巷道围岩变形影响因素 |
| 3.2 深部大变形巷道围岩破坏机理分析 |
| 3.2.1 深部大变形巷道围岩破坏原因 |
| 3.2.2 深部大变形巷道围岩破坏力学机制 |
| 3.2.3 深部大变形巷道围岩应力与位移分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 深部大变形巷道切槽嵌合卸压支护机理研究 |
| 4.1 切槽嵌合卸压支护技术概述 |
| 4.1.1 切槽嵌合卸压支护模型 |
| 4.1.2 切槽嵌合卸压支护优势 |
| 4.2 卸压材料研究 |
| 4.2.1 卸压材料选择 |
| 4.2.2 大孔径置孔卸压材料卸压机理 |
| 4.2.3 大孔径置孔卸压材料优化研究 |
| 4.3 切槽嵌合卸压支护机理 |
| 4.3.1 切槽嵌合卸压支护机理分析 |
| 4.3.2 切槽嵌合卸压能量支护学分析 |
| 4.4 切槽嵌合卸压支护技术卸压量研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 切槽嵌合卸压支护技术数值模拟研究 |
| 5.1 切槽嵌合卸压支护技术优化关键 |
| 5.2 卸压材料合适嵌入量选取 |
| 5.2.1 FLAC3D数值分析软件简介 |
| 5.2.2 模拟目的与模型建立 |
| 5.2.3 无支护状态下的巷道围岩变形量 |
| 5.2.4 卸压材料层数对围岩变形的影响规律 |
| 5.2.5 卸压材料排数对围岩变形的影响规律 |
| 5.2.6 卸压材料列数对围岩变形的影响规律 |
| 5.3 不同支护方案对比分析 |
| 5.3.1 支护方案与模型建立 |
| 5.3.2 应力场分布特征对比分析 |
| 5.3.3 位移场分布特征对比分析 |
| 5.3.4 塑性区分布特征对比分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 工业现场应用与监测 |
| 6.1 切槽嵌合卸压支护方案 |
| 6.2 矿压观测目的及内容 |
| 6.3 监测方案及结果分析 |
| 6.3.1 监测方案 |
| 6.3.2 监测结果分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（6）煤矿矩形巷道锚杆作用机理及工程应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题的背景及研究意义 |
| 1.1.1 选题的背景 |
| 1.1.2 研究的意义 |
| 1.2 国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.2.1 锚杆支护国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.2.2 岩土锚固作用机理国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.2.3 锚杆受力特性国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.3 本论文采取的研究方案、技术路线 |
| 1.3.1 论文的研究内容 |
| 1.3.2 论文研究的技术路线 |
| 2 矩形巷道围岩变形及破坏分析 |
| 2.1 不同岩性巷道围岩变形及破坏规律 |
| 2.1.1 硬岩的变形破坏特征 |
| 2.1.2 软岩的变形破坏特征 |
| 2.2 巷道围岩变形破坏形式及形成机理 |
| 2.2.1 顶板变形破坏 |
| 2.2.2 两帮变形破坏 |
| 2.3 矩形巷道围岩结构模型建立 |
| 2.3.1 结构选取与分析 |
| 2.3.2 结构荷载确定 |
| 2.3.3 梁模型建立及分析 |
| 2.4 模型验证 |
| 2.4.1 工作面条件 |
| 2.4.2 数值模型建立 |
| 2.4.3 模拟结果分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 基于围岩变形的锚杆作用力学机理研究 |
| 3.1 全长锚杆受力分析及设计 |
| 3.1.1 全长锚杆受力分析 |
| 3.1.2 全长锚杆支护设计 |
| 3.1.3 算例分析 |
| 3.1.4 全长锚杆受力影响因素分析 |
| 3.2 局部锚固锚杆受力分析及设计 |
| 3.2.1 局部锚固锚杆受力分析 |
| 3.2.2 局部锚固锚杆支护设计 |
| 3.2.3 算例分析 |
| 3.2.4 局部锚固锚杆受力影响因素分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 巷道加固体围岩稳定性分析 |
| 4.1 加固体力学特性分析 |
| 4.1.1 加固体围岩弹性模量的确定 |
| 4.1.2 加固体围岩粘聚力的确定 |
| 4.1.3 加固体围岩泊松比的确定 |
| 4.2 巷道围岩加固稳定性分析 |
| 4.3 算例分析 |
| 4.3.1 算例求解 |
| 4.3.2 锚杆支护参数对加固体强度影响分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 锚杆支护设计与围岩稳定性评价应用研究 |
| 5.1 工程概况 |
| 5.1.1 地质条件 |
| 5.1.2 水文条件 |
| 5.1.3 煤层顶底板性质 |
| 5.2 巷道原支护监测分析及稳定性评价 |
| 5.2.1 巷道原支护方案设计参数 |
| 5.2.2 巷道原支护监测分析 |
| 5.2.3 巷道离层监测结果分析 |
| 5.2.4 锚杆压力监测结果分析 |
| 5.2.5 巷道原支护围岩变形数值模拟分析 |
| 5.2.6 巷道原支护围岩稳定性评价 |
| 5.3 基于围岩变形的锚杆设计方案及稳定性评价 |
| 5.3.1 基于围岩变形的锚杆参数设计 |
| 5.3.2 新支护方案下围岩稳定性分析 |
| 5.4 小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（7）平顶山矿区典型深井巷道围岩内外承载协同控制研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状与存在不足 |
| 1.3 研究目标和内容 |
| 1.4 主要创新点 |
| 2 矿区典型深井巷道工程地质特征 |
| 2.1 生产条件与地质特征 |
| 2.2 典型巷道围岩结构与力学特性 |
| 2.3 围岩蠕变特性 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 深井巷道围岩承载特性演化特征 |
| 3.1 围岩强度时空演化特征原位实测 |
| 3.2 深井巷道围岩应力演变规律 |
| 3.3 深井巷道围岩变形特征 |
| 3.4 深井巷道围岩承载特性 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 深井巷道围岩内外承载协同控制机理 |
| 4.1 内外承载结构协同控制理念及力学模型 |
| 4.2 巷道围岩内外承载“三协同”作用机理 |
| 4.3 巷道围岩协同控制支护强度与时机 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 深井巷道围岩内外承载协同控制技术 |
| 5.1 平顶山矿区巷道围岩稳定影响因素及分类 |
| 5.2 不同支护方式下内外承载结构演变特征 |
| 5.3 深井巷道围岩协同承载控制思路与对策 |
| 5.4 内外承载结构协同控制效果 |
| 5.5 围岩内外协同承载控制效果评价方法及技术体系 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 深井巷道围岩内外承载协同控制工业性试验 |
| 6.1 平煤一矿千米埋深复合型巷道协同控制方案及应用 |
| 6.2 平煤四矿低强度型巷道协同控制方案及应用 |
| 6.3 平煤四矿高应力型巷道协同支护方案及应用 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 主要结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（8）深井分选硐室群围岩稳定控制机理与采—充空间优化布局研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 主要研究内容、方法和技术路线 |
| 1.4 主要创新点 |
| 2 井下分选硐室结构特征与围岩力学分析 |
| 2.1 井下分选工艺及其设备配置要求 |
| 2.2 井下分选硐室结构特征分析 |
| 2.3 井下分选硐室围岩力学分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 分选硐室群优化布置方式与紧凑型布局方法 |
| 3.1 分选硐室群断面优化设计方法 |
| 3.2 软岩层位对分选硐室群布置的影响 |
| 3.3 地应力场对分选硐室群布置的影响 |
| 3.4 分选硐室群结构特征与紧凑型布局原则 |
| 3.5 分选硐室群紧凑型布局方法 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 分选硐室群围岩损伤规律与控制对策 |
| 4.1 “三壳”协同支护技术原理与应用 |
| 4.2 采动应力影响下分选硐室群围岩损伤规律与控制对策 |
| 4.3 振动动载影响下分选硐室群围岩损伤规律与控制对策 |
| 4.4 冲击动载影响下分选硐室群围岩损伤规律与控制对策 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 深部矿井采煤-充填空间优化布局方法 |
| 5.1 采煤-充填空间布局方法分类 |
| 5.2 采煤-充填空间布局影响因素权重分析 |
| 5.3 采煤-充填空间参数优化方法 |
| 5.4 采煤-充填空间优化布局方法 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 深部矿井采-选-充空间优化布局决策方法与应用 |
| 6.1 采煤-分选-充填空间布局的互馈联动规律 |
| 6.2 深部矿井采-选-充空间优化布局决策方法 |
| 6.3 采-选-充空间优化布局决策方法的实践应用 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 主要结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（9）温度压力耦合作用下全长锚固体受力变形机理及应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景与研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状与发展综述 |
| 1.2.1 温度对树脂锚固材料物理力学性质影响研究 |
| 1.2.2 树脂全长锚固支护技术进展研究 |
| 1.2.3 温度和压力对锚固界面失效破坏影响研究现状 |
| 1.2.4 锚固体荷载传递规律研究现状 |
| 1.3 存在的主要问题 |
| 1.4 研究内容、研究方法与技术路线 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 研究方法 |
| 1.4.3 技术路线 |
| 2 树脂锚固剂物理力学性能研究与新型全长锚固剂研发 |
| 2.1 常规树脂锚固剂物理力学性能研究 |
| 2.1.1 试验材料及试验方法 |
| 2.1.2 试验方案及结果分析 |
| 2.2 温度对树脂锚固剂抗压强度及凝胶时间影响 |
| 2.2.1 试验装置与测试方法 |
| 2.2.2 试验方案 |
| 2.2.3 试验结果与分析 |
| 2.3 新型耐热、高强全长锚固型锚固剂研制 |
| 2.3.1 树脂锚固剂优化思路 |
| 2.3.2 试验材料 |
| 2.3.3 试验方案 |
| 2.3.4 试验结果分析 |
| 2.3.5 树脂锚固剂力学性能参数测试 |
| 2.3.6 新型树脂锚固剂微观机理分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 温度压力耦合作用下锚固界面拉拔试验及失效机理分析 |
| 3.1 锚杆-锚固剂界面拉拔试验研究 |
| 3.1.1 试验目的及方法 |
| 3.1.2 试验材料及准备 |
| 3.1.3 试验结果分析 |
| 3.2 锚固界面失效机理分析 |
| 3.2.1 力学分析模型建立 |
| 3.2.2 锚固界面剪切滑移破坏 |
| 3.2.3 锚固界面剪涨滑移破坏 |
| 3.2.4 锚杆-锚固剂界面破坏机理试验验证 |
| 3.3 锚杆-锚固剂界面拉拔数值模拟研究 |
| 3.3.1 数值模型建立 |
| 3.3.2 模型边界条件与模型材料力学参数选择 |
| 3.3.3 模拟试验方案 |
| 3.3.4 数值模拟结果 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 温度压力耦合作用下不同锚固形式拉拔试验及失效机理分析 |
| 4.1 不同锚固形式锚固单元体室内拉拔试验研究 |
| 4.1.1 试验材料选择与试件制备 |
| 4.1.2 试验装置与试验方案 |
| 4.1.3 试验结果分析 |
| 4.2 不同锚固形式锚杆应力传递规律数值模拟研究 |
| 4.2.1 模型边界条件与模型材料力学参数选择 |
| 4.2.2 数值模拟试验方案 |
| 4.2.3 模拟结果分析 |
| 4.3 拉拔荷载作用下全长锚固单元体应力传递规律分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 温度压力耦合作用下锚杆与围岩相互作用相似模型试验研究 |
| 5.1 相似模型试验基本原理 |
| 5.2 相似模型试验准备 |
| 5.2.1 试验目的及模拟巷道概况 |
| 5.2.2 相似常数确定 |
| 5.2.3 相似材料选择及配比设计 |
| 5.2.4 相似模型试验系统 |
| 5.2.5 相似模型制作与试验方案设计 |
| 5.3 相似模拟试验结果与分析 |
| 5.3.1 巷道围岩变形破坏规律 |
| 5.3.2 巷道围岩应力分布规律 |
| 5.3.3 锚杆轴力监测 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 温度压力耦合作用下全长锚固支护参数设计与工程应用 |
| 6.1 基于锚固体复合承载机理的锚杆支护参数设计方法 |
| 6.2 工程应用 |
| 6.2.1 工程概况 |
| 6.2.2 巷道施工区段地应力测试 |
| 6.2.3 巷道支护原设计及支护参数优化设计 |
| 6.2.4 不同支护参数巷道围岩控制效果对比 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 论文展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读博期间主要科研成果 |
| 作者简介 |
| 在校期间主要科研成果 |
（10）深部隧洞施工开挖围岩—支护体系协同承载作用机理研究（论文提纲范文）
| 基金项目 |
| 变量注释表 |
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状综述 |
| 1.2.1 协同作用的理论解析 |
| 1.2.2 协同作用的数值分析 |
| 1.2.3 协同作用的试验研究 |
| 1.2.4 存在问题及不足 |
| 1.3 研究内容、创新点及技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 创新点 |
| 1.3.3 技术路线 |
| 第二章 深部围岩力学特性与非线性强度模型研究 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 室内物理力学试验 |
| 2.2.1 现场取样 |
| 2.2.2 试样制备 |
| 2.2.3 试验方法 |
| 2.3 物理力学试验结果分析 |
| 2.3.1 应力-应变曲线分析 |
| 2.3.2 变形特性分析 |
| 2.3.3 强度特性分析 |
| 2.3.4 破坏模式分析 |
| 2.4 深部围岩非线性强度模型 |
| 2.4.1 非线性强度模型的建立 |
| 2.4.2 模型程序的开发 |
| 2.4.3 模型程序的验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 深部隧洞施工开挖围岩-支护体系协同作用力学模型 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 岩石-混凝土界面力学试验 |
| 3.2.1 界面粗糙度的分形描述 |
| 3.2.2 界面法向力学试验 |
| 3.2.3 界面切向力学试验 |
| 3.3 岩石-混凝土界面非线性接触模型 |
| 3.3.1 法向非线性接触模型 |
| 3.3.2 切向非线性接触模型 |
| 3.3.3 两种围岩-混凝土界面接触模型的差异性 |
| 3.4 围岩-支护体系协同承载作用力学模型 |
| 3.4.1 协同承载作用力学模型的建立 |
| 3.4.2 协同承载作用力学模型的求解 |
| 3.4.3 算例分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 深部隧洞施工开挖围岩-支护体系协同作用数值分析 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 围岩-支护体系协同承载作用数值计算方法 |
| 4.2.1 接触面约束条件 |
| 4.2.2 接触问题的有限元方程 |
| 4.2.3 围岩-衬砌界面接触模型程序开发 |
| 4.3 香炉山隧洞施工开挖数值计算 |
| 4.3.1 工程概况 |
| 4.3.2 计算条件 |
| 4.3.3 计算结果分析 |
| 4.3.4 围岩-支护体系协同承载分析 |
| 4.4 协同承载作用的多因素影响性分析 |
| 4.4.1 围岩-衬砌界面粗糙度的影响 |
| 4.4.2 隧洞埋深的影响 |
| 4.4.3 侧压力系数的影响 |
| 4.4.4 支护时机的影响 |
| 4.4.5 支护刚度的影响 |
| 4.4.6 多因素敏感性排序 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 深部隧洞施工开挖围岩-支护协同作用物理模型试验 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 模型试验相似条件 |
| 5.3 模型试验相似材料研制 |
| 5.3.1 围岩相似材料研制 |
| 5.3.2 衬砌相似材料研制 |
| 5.3.3 锚杆相似材料研制 |
| 5.3.4 砂浆相似材料研制 |
| 5.4 真三维地质力学模型试验 |
| 5.4.1 模型试验系统 |
| 5.4.2 模型试验方案设计 |
| 5.4.3 模型制作 |
| 5.4.4 模型开挖与支护 |
| 5.5 模型试验结果分析 |
| 5.5.1 围岩位移场和应力场变化规律 |
| 5.5.2 围岩-衬砌接触压力变化规律 |
| 5.5.3 锚杆轴力变化规律 |
| 5.5.4 围岩和支护结构分担荷载比例 |
| 5.5.5 围岩-支护协同承载作用机理分析 |
| 5.6 模型试验结果与数值模拟对比分析 |
| 5.6.1 围岩位移对比分析 |
| 5.6.2 围岩应力对比分析 |
| 5.6.3 接触压力对比分析 |
| 5.6.4 锚杆轴力对比分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 研究结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 博士期间取得的科研成果 |
| 博士期间参与的科研项目 |
| 致谢 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
四、锚杆对围岩控制效果分析（论文参考文献）
- [1]深井斜顶巷道围岩稳定特征及全锚支护机理研究[D]. 贺凯. 安徽理工大学, 2021(02)
- [2]大跨隧道预应力锚固体系协同支护机理及其应用[D]. 罗基伟. 北京交通大学, 2021(02)
- [3]超大断面隧道围岩施工力学响应特征及控制[D]. 刘道平. 北京交通大学, 2021(02)
- [4]深埋三孔小净距隧道施工力学行为及其控制[D]. 李然. 北京交通大学, 2021(02)
- [5]深部大变形巷道破坏机理及切槽嵌合卸压支护技术研究[D]. 张博. 太原理工大学, 2021(01)
- [6]煤矿矩形巷道锚杆作用机理及工程应用研究[D]. 王盼. 西安科技大学, 2021(02)
- [7]平顶山矿区典型深井巷道围岩内外承载协同控制研究[D]. 黄庆显. 中国矿业大学, 2021(02)
- [8]深井分选硐室群围岩稳定控制机理与采—充空间优化布局研究[D]. 朱成. 中国矿业大学, 2021
- [9]温度压力耦合作用下全长锚固体受力变形机理及应用研究[D]. 刘小虎. 安徽理工大学, 2020(02)
- [10]深部隧洞施工开挖围岩—支护体系协同承载作用机理研究[D]. 任明洋. 山东大学, 2020