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《夹角和开挖顺序对异形巷道交岔点稳定性耦合影响》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、夹角和开挖顺序对异形巷道交岔点稳定性的耦合影响郭进平1,王小林1,2(1西安建筑科技大学材料与矿资学院,陕西西安710055)(2紫金矿业集团股份有限公司,福建龙岩364200)摘要:为揭示不同夹角和开挖顺序对矩形与拱形两种不同断面形状的巷道交岔点稳定性的影响,建立5个不同夹角的交岔点数值模型,拟定3种开挖顺序,利用FLAC3D软件进行数值计算分析。结果表明,增大夹角有助于提高交岔点的稳定性,夹角变化时开挖顺序对交岔点稳定性的影响具有统一的变化规律,但在单项指标上各有优劣。选取锐角区水平最大位移、交岔点顶板和底板垂直最大位移、塑性区体积和最大主应力对开挖顺序进行综合评判,确
2、定最佳开挖顺序为方案Ⅱ,即先开挖靠近钝角区的主巷,再开挖支巷,最后开挖靠近锐角区的主巷。研究结果丰富了巷道交岔点稳定性研究成果,可供类似工程参考借鉴。关键词:矩形巷道;拱形巷道;交岔点稳定性;夹角;开挖顺序CouplingInfluenceofAngleandExcavationSequencetoStabilityofSpecial-ShapedRoadwayIntersectionGUOJinping1,WANGXiaolin1,2(SchoolofMaterialsandMineralResources,Xi'anUniversityofArchitectureand
3、Technology,Xi'an710055)(ZijinMiningGroupCompanyLimited,Longyan,Fujian,364200)Abstract:Inordertorevealtheinfluenceofangleandexcavationsequencetostabilityofrectangularandarchedtunnel’sintersection,establishfiveintersectionnumericalmodelswithdifferentangles,proposedthreeexcavationsequences,us
4、ingFLAC3Dfornumericalcalculationandanalysis.Theresultsshowthatincreasinganglehelpstoimproveintersection’stability,andthelawofexcavationsequence’sinfluencetostabilityofintersectionisthesamewhenanglechanges,buteachschemehasadvantagesanddisadvantagesonsingleindex.Carriedoutmaximumhorizontaldi
5、splacementofacuteanglearea,maximumverticaldisplacementofroofandfloor,plasticzonevolumeandmaximumprincipalstresstocomprehensiveevaluationthethreescheme,determinedthebestexcavationsequenceisschemeII,namelyexcavatemainroadwaynearobtuseangleareafirstly,excavatebranchroadwaysecondly,finallyexca
6、vatemainroadwaynearacuteanglearea.Theresultsenrichtheresearchresultsofroadwayintersectionstability,provideareferenceforsimilarproject.Keywords:Rectangulartunnel;Archedtunnel;Stabilityofroadwayintersection;Angle;Excavationsequence巷道交岔点是巷道与巷道相交形成的特殊巷道,是矿井运输的咽喉部位[1]。交岔点在形成过程中往往经历多次开挖扰动,交岔点形成后
7、围岩由三向应力状态变为两向应力状态,锐角区域易产生应力集中,加之交岔点暴露面积较大,导致交岔点比普通巷道更容易破坏,翻修不仅耗资巨大而且影响矿山生产[2][3][4]。许多学者对交岔点的稳定性进行了研究,如张伟[3]研究了夹角对矩形巷道交岔点稳定性的影响,郝长胜研究了开挖顺序对弯道交岔点[5]和拱形巷道交岔点[6]稳定性的影响,郭保华[7]研究了开挖顺序和步距等因素对矩形巷道交岔点稳定性的影响。这些研究都是针对断面相同的矩形巷道交岔点或拱形巷道交岔点,而对断面形状不同的矩形巷道与拱形巷道的交岔点稳定性研究较少。此外