全长粘结锚杆支护隧洞围岩的颗粒离散元模拟与细观作用机理研究

作     者：李冬冬 胡浩然 肖明 王小毛 LI Dongdong;HU Haoran;XIAO Ming;WANG Xiaomao

作者机构：长江设计集团有限公司湖北武汉430010 武汉大学水资源工程与调度全国重点实验室湖北武汉430072 长江勘测规划设计研究有限责任公司湖北武汉430010 

基　　金：中国博士后科学基金面上资助项目(编号:2021M700539) 国家自然科学基金项目(编号:52079097) 

出 版 物：《武汉大学学报（工学版）》 (Engineering Journal of Wuhan University)

年 卷 期：2024年第57卷第1期

页      码：37-44页

摘      要：基于颗粒离散元软件PFC(particle flow code)和有限差分软件FLAC(fast Lagrangian analysis of continuum)的离散-连续耦合模型,从细观角度研究了隧洞开挖边界围岩维持自平衡的压力环机制、锚杆支护围岩中性点特征和围岩-锚杆联合承载细观作用机理。结果表明:锚杆支护使开挖边界围岩压力环厚度降低,单根压接触力链量值升高并交织在锚杆周围,锚杆颗粒间平行粘结力远大于围岩颗粒平行粘结力,从细观角度良好地呈现了锚杆-围岩联合承载机制,并说明锚杆支护是保持洞室开挖面稳定的主要承载结构;围岩与锚杆颗粒变形不一致性直观体现了锚杆在隧洞围岩支护过程中的中性点特征;开挖前后临空面附近围岩的颗粒孔隙率下降百分比较无锚杆支护工况显著降低,体现了锚杆为改善开挖引起的围岩松动效应所发挥的重要作用。

主 题 词：围岩 锚杆 中性点 颗粒离散元 离散-连续耦合 

学科分类：08[工学] 0815[工学-矿业类] 081503[081503] 

核心收录：

D　O　I：10.14188/j.1671-8844.2024-01-005

馆 藏 号：203125433...