非均匀应力场下巷道围岩弹塑性分析_潘阳 (1).pdf

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1、DOI:10.13225/j.cnki.jccs.2011.s1.021第36卷增刊1煤炭学报Vol．36Supp．12011年5月JOURNALOFCHINACOALSOCIETYMay2011文章编号:0253－9993(2011)S1－0053－05非均匀应力场下巷道围岩弹塑性分析11，21潘阳，赵光明，孟祥瑞(1.安徽理工大学能源与安全学院，安徽淮南232001;2.重庆大学西南资源开发及环境灾害控制工程教育部重点实验室，重庆400044)摘要:根据岩石材料的变形特性，引入了在实际工程中对巷道围岩具有一

2、定影响的参数，采用岩石应力－应变三线段力学模型，分析了非均匀应力场下圆形巷道围岩弹性区、塑性软化区、塑性残余区的力学形态，推导出了非均匀应力场下圆形巷道弹塑性的理论解。在此基础上给出具体算例，分析了不同的影响因素对巷道围岩的影响。通过实例表明:岩石的侧压系数、应变软化、支护压力对围岩的力学形态、塑性区大小都有很大的影响;随着侧压系数的增加，巷道两帮处的塑性区范围在减小;软化模量的降低可以减小塑性区的半径;支护压力增加也可以减小塑性区半径。了解岩石的侧压系数，控制岩体的软化模量，适时加大支护压力均能有效地控制巷道

3、围岩的稳定性。关键词:非均匀应力场;巷道围岩;弹塑性解;应变软化;侧压系数中图分类号:TD322文献标志码:AElasto-plasticanalysisonsurroundingrockmassundernon-uniformstressfield11，21PANYang，ZHAOGuang-ming，MENGXiang-rui(1.SchoolofMiningandSafety，AnhuiUniversityofScienceandTechnology，Huainan232001，China;2.KeyLa

4、boratoryfortheExploitationofSouthwesternResources＆theEnvironmentalDisasterControlEngineering，MinistryofEducation，ChongqingUniversity，Chongqing400044，China)Abstract:Accordingtothedeformationcharacteristicsofrockmaterial，introducedsomeparameterswhichinpractica

5、lprojectsforsurroundingrockhascertaininfluence，usingrocksstress-strainthreelinesmechanicalmodel，mechanicalbehaviorsofthenon-uniformstressfieldofcirculartunnelselasticzone，plastic-softeningzone，plastic-residualzonewereanalyzed，andthenon-uniformstressfieldofci

6、rculartunnelselasto-plastictheoreticalsolutionwasdeduced．Basedonaconcreteexamplegave，analyzeddifferentaffectingfactorsontheinfluenceofthesurroundingrock．Throughexamplesshowthatthesidepressurecoefficient，strainsoftening，supportingpressureoftherockhavelargeeff

7、ectonsurroundingrockmechanicsbehaviorsandplasticzone．Alongwiththeincreaseofsidepressurecoefficient，twosidesroadwayinplasticzonerangedecreases;softeningmodulusoflowercanreducetheradiusofplasticzone;supportingpressureincreasescanalsoreducetheplasticzoneradius．

8、Understandtherocksidepressurecoefficient，thecontrolofrocksofteningmodulus，timelyincreasesupportingpressurecaneffectivelycontrolthestabilityofsurround-ingrock．Keywords:non-uniformstressfield;surr