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随着城市化进程以及地下空间的不断开发利用,深部巷道建设越来越受到人们的关注。在深部岩石巷道的施工过程中,如何保障巷道围岩的稳定是一个非常重要的问题,深部岩石巷道的围岩稳定对于施工安全以及后续的使用安全都具有非常重要的意义。因此,对于巷道围岩支护阻力的确定以及其应用的研究具有非常重要的意义。
一、巷道围岩的支护阻力
1. 支护阻力的概念
巷道围岩的支护阻力是指支护结构对围岩的支护作用所产生的阻力。在巷道施工的过程中,支护结构通过各种方式对围岩进行支护,从而抵消围岩的破坏力量,使得整个巷道具有整体的稳定性。这种支护结构所产生的阻力就是支护阻力。
2. 支护阻力的影响因素
巷道围岩的支护阻力受到多方面的因素影响,主要包括以下几个方面:
(1)围岩性质:围岩的强度、韧性、颗粒大小等性质对于支护阻力的大小有很大的影响。
(2)巷道尺寸:巷道的大小以及几何形状对于支护阻力的大小也具有一定的影响。
(3)支护结构类型:不同支护结构的支护方式不同,因此其所产生的支护阻力也不同。例如,钢筋混凝土支护结构与钢支撑结构对于围岩的支护方式不同,其所产生的支护阻力也不同。
(4)支护结构与围岩之间的摩擦系数:支护结构与围岩之间的摩擦系数越大,支护阻力越大。
二、支护阻力的确定方法
1. 数学模型法
数学模型法是通过建立数学模型,分析和计算各种因素之间的关系,从而确定支护阻力的大小。建立数学模型需要先确定支护结构与围岩之间的力学关系,然后通过解析或数值模拟的方法来求解支护阻力的大小。
2. 直接测量法
直接测量法是通过实验方法来直接测量出支护阻力的大小。通常采用直接加载或加荷卸荷试验的方法,通过测量支护结构所承受的荷载大小,从而得到支护阻力的大小。
3. 实际工程经验法
实际工程经验法是通过实际施工的经验来确定支护阻力的大小。通常采用观测法和回顾分析法。观测法是指在施工前对于围岩的性质进行实地观测,然后根据经验,估算支护阻力的大小。回顾分析法是指在施工后对于支护结构及其所承受的荷载进行回顾分析,根据分析结果,得出支护阻力的大小。
三、支护阻力的应用
确定支护阻力的大小可以为深部巷道的支护设计提供理论依据。在巷道支护的设计中,需要考虑支护结构的选择、尺寸以及稳定性等因素,以及围岩的性质、岩体结构、地质应力等因素。根据确定的支护阻力大小,在考虑以上因素的基础上,进行支护结构的选型以及支护参数的设计,以保证巷道的稳定与安全。
总之,深部巷道围岩支护阻力的确定及其应用是巷道施工中极其重要和必不可少的研究课题。在今后的工作中,需要深入研究巷道围岩支护阻力的影响因素,总结支护阻力的计算方法及应用,以提高巷道支护工作的技术水平和施工效率。