围岩弹塑性变形条件下锚杆、喷混凝土和U型钢的支护效果研究

• 作者: 侯公羽 李庆伟 李晶晶 杨悦 梁永辉 王亚潇
• 来源期刊: 岩土力学
• 关键词: 开挖面效应 弹塑性变形 围岩-支护作用机制 支护效果 剩余承载力
• 年，卷（期）: 2014,（5）
• 所属期刊栏目: 岩土工程研究
• 页码范围: 1357-1366,1376
• 页数: 11页
• 分类号: TU470
• 语种: 中文

摘要

已给出弹塑性变形条件下围岩-支护相互作用的全过程解析求解，在此基础上深入研究3种常用支护结构的支护作用效果，是非常必要的。考虑开挖面空间效应，根据弹塑性变形条件下围岩-支护相互作用的全过程解析求解，针对6、5、4m直径的工程算例，分别对素喷混凝土、锚杆和U型钢等3种支护结构的支护作用效果进行了理论计算与分析，主要包括：3种支护结构极限承载能力理论计算、基于开挖面空间效应的3种支护结构控制围岩弹塑性变形的理论计算与效果分析、剩余支护承载力对普氏围岩压力支护效果的计算与分析；研究了U型钢支架的荷载-径向变形本构关系、提出了剩余支护承载力的概念、分析了支护结构支护围岩各类形变压力的支护机制。研究结果表明：（1）3种支护结构能提供的支护承载力pi （<1 MPa）相对于原岩应力p0（>10 MPa）来说量级太低，控制5～6 m及更大直径的巷道围岩弹塑性变形是无效的，但控制4 m直径的巷道围岩弹塑性变形是有效的；（2）对于直径达5～6 m甚至更大的巷道围岩，若支护结构的剩余支护承载力pi 2能有效地被保存，则支护结构还可以起到有效地支护普氏围岩压力的作用。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	侯公羽	中国矿业大学北京力学与建筑工程学院	20	302	9.0	17.0
2	杨悦	中国矿业大学北京力学与建筑工程学院	31	146	7.0	11.0
4	李晶晶	中国矿业大学北京力学与建筑工程学院	20	223	8.0	14.0
7	王亚潇	中国矿业大学北京力学与建筑工程学院	2	43	2.0	2.0
8	梁永辉	中国矿业大学北京力学与建筑工程学院	2	43	2.0	2.0
9	李庆伟	中国矿业大学北京力学与建筑工程学院	3	47	3.0	3.0