浅谈裂隙岩体在水—岩作用下的损伤机理分析及其加固机理研究

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1、分类号：TU451密级：公开UDC：单位代码：10424学位论文裂隙岩体在水—岩作用下的损伤机理分析及其加固机理研究韩松峰申请学位级别：硕士学位专业名称：岩土工程指导教师姓名：乔卫国职称：教授山东科技大学二零零九年五月论文题目：裂隙岩体在水—岩作用下的损伤机理分析及其加固机理研究作者姓名：韩松峰入学时间：2006年9月专业名称：岩土工程研究方向：岩土力学理论及数值分析指导教师：乔卫国职称：教授论文提交日期：2009年5月论文答辩日期：2009年6月授予学位日期：STUDYOFDAMAGEMECHANISMOFFRACTUREDROCKMASSANDITSREINFORCEMENTMECH

2、ANISMINTHEWATER-ROCKINTERACTIONADissertationsubmittedinfulfillmentoftherequirementsofthedegreeofMASTEROFPHILOSOPHYfromShandongUniversityofScienceandTechnologybyHanSongfengSupervisor:ProfessorQiaoWeiguoCollegeofCivilEngineeringandArchitectureMay2009声明本人呈交给山东科技大学的这篇硕士学位论文，除了所列参考文献和世所公认的文献外，全部是本人在导师

3、指导下的研究成果。该论文资料尚没有呈交于其它任何学术机关作鉴定。硕士生签名：日期：AFFIRMATIONIdeclarethatthisdissertation,submittedinfulfillmentoftherequirementsfortheawardofMasterofPhilosophyinShandongUniversityofScienceandTechnology,iswhollymyownworkunlessreferencedofacknowledge.Thedocumenthasnotbeensubmittedforqualificationatanyother

4、academicinstitute.Signature:Date:山东科技大学硕士学位论文摘要摘要随着我国经济的高速发展，国民经济对能源的需求越来越大，我国的矿井建设又掀起一轮新的高潮，因而深井巷道的裂隙岩体在水—岩作用下的损伤问题凸显更加严重，制约工程实践的发展，并对工程建设形成了严重的安全危害。本文在前人相关研究成果的基础上，从物理、化学和力学方面阐述了水—岩作用对裂隙岩体的损伤效应，并考虑介质场、应力场、化学场和温度场等多场耦合效应，动态的演化及逐渐变异和协调的过程。以渗流力学，损伤力学力学为理论依据，在Oda连续介质渗流模型的基础上，综合考虑裂隙岩体的损伤破坏，得出了裂隙岩体的应

5、力—应变—损伤耦合方程。并应用断裂力学分析锚杆加固裂隙尖端裂纹的强度因子，且在分析裂隙岩体锚注加固力学特征的基础上，运用连续介质的弹塑性理论，借鉴前人的研究经验，同时考虑锚杆和注浆因素对节理面力学特性的影响，推导锚注节理的强度公式和锚注节理切向的本构方程。同时分析了深埋巷道衬砌水荷载作用机理，对在未注浆和注浆条件下的应力、应变和位移计算进行比较，得出在水压力作用下的深埋巷道，在允许开挖后一定变形的情况下采取有效的锚注支护后，注浆范围和注浆质量对裂隙围岩的应力应变的影响。最后采用岩土工程常用的FLAC-3D数值模拟软件，对裂隙岩体的锚注加固机理进行分析，研究锚注支护对裂隙岩体稳定性的影响效

6、果。关键词：水—岩作用裂隙岩体耦合分析锚注支护力学模型数值模拟山东科技大学硕士学位论文摘要AbstractWiththerapiddevelopmentofChina'seconomy,thenationaleconomytothegrowingdemandsforenergy.China’sconstructionoftheminesetoffanewupsurge,underthewater-rockinteraction,fracturedrockmassinthedeepcoalhighlightsthemoreseriousdamage,constrainingthedevel

7、opmentofengineeringpractice,andprojectsaserioussafetyhazard.Thisarticlerelatedtothisarticleinthepreviousresearch,expatiatesonthebasisofthephysical,chemicalandmechanicalaspectsofwater-rockinteractiononthefracturedrockma