摘要：为了研究桁架式锚索梁力学性能及对巷道围岩变形控制作用,设计了一种桁架结构作为托梁的新型锚索梁,并对桁架托梁的受力特征进行了数值分析和室内试验研究。计算结果表明:桁架式锚索梁不仅能减小顶板下沉量,对底鼓、帮部位移和帮部应力也有明显的改善作用,在巷道支护中桁架式锚索梁优于槽钢锚索梁和工字钢锚索梁。

摘要：为探究极软煤岩的长期蠕变力学特性,利用自主开发的长期三轴岩石蠕变试验系统,开展单级荷载下极软煤岩单轴和三轴蠕变特性试验。结果表明:(1)单轴蠕变下极软煤岩历时232 h发生了衰减蠕变、稳态蠕变和加速蠕变,累积蠕变量高达3.45%,是瞬时变形量的10.5倍;稳态蠕变速率高达8×10^(–5)~10×10^(–5)/h且长时保持不变;加速蠕变阶段最大速率高达0.043/h;蠕变全程速率变化呈现出典型的U形曲线分布特征。(2)相同轴压下,随着围压由0增大至0.6 MPa,极软煤岩抵抗长期变形的能力不断增强,表现为蠕变量显著减小、稳态蠕变速率呈数量级式大幅减小、蠕变破坏前的持续时间显著增长、蠕变与瞬时应变量的比值明显降低、加速蠕变破坏的强烈程度显著减弱。蠕变速度和蠕变量尤其对0~0.2MPa范围内的围压变化更加敏感。(3)极软煤岩的加速蠕变阶段表现为渐进式加速变形失稳,具有显著的时间过程,与普通岩石加速蠕变阶段突变式加速破裂失稳的特征不同。(4)引入关于加速蠕变启动时间的新型非线性黏塑性元件,与Burgers模型串联,建立了能描述单级荷载下极软煤岩衰减蠕变、稳态蠕变和加速蠕变全程的非线性黏弹塑性蠕变模型;基于Levenberg-Marquardt优化算法对试验曲线进行了非线性拟合,辨识了模型参数,试验曲线与拟合曲线吻合度极高,验证了模型的正确性。该研究成果可为极软岩长期非线性大变形理论分析和支护设计提供参考。

摘要：东南沿海地区岩溶分布广泛,给各类地下工程施工造成极大的安全隐患和经济损失。处理该类不良地质条件的关键在于岩溶的精准刻画和注浆处置。本文结合高密度电阻率法、地震CT法以及地震面波法对绍兴地铁1号线阳和路站到鉴湖镇站部分区域开展测试,分析高密度电阻率法、地震CT法在岩溶勘探上的区别和联系;同时在精准刻画岩溶形态和空间分布的基础上开展注浆加固,结合钻孔取芯试样的力学试验和地震面波法验证岩溶的注浆加固效果。结果显示,高密度电阻率法和地震CT法的反演结果均与钻孔勘探的结果吻合较好,两者结合可以较好地刻画岩溶形态;地震面波法有效地检测到注浆和未注浆的岩溶,且注浆后的岩土体抗压强度均超过设计值0.4 MPa的强度要求。综合多种岩溶探测手段在绍兴地铁1号线中的研究成果为岩溶区地铁隧道的建造和维护提供了可靠的依据。