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以新疆伊犁一礦為工程背景,設計了物理模型試驗,建立了滲水條件下厚礫石層斜井圍巖破壞機理模型試驗方法.實現(xiàn)了漸進加載作用下滲流狀態(tài)時井筒圍巖塌方破壞過程的試驗模擬,并結合模型試驗結果對滲流狀態(tài)下井筒圍巖破壞過程及破壞過程中圍巖應力和圍巖位移變化規(guī)律進行了分析.研究結果表明,滲流條件下,非耦合支護厚礫石層巷道頂板離層現(xiàn)象明顯,圍巖頂板下沉量大于兩幫圍巖位移量,支架上承受的荷載明顯增加;同時由于圍巖的自承力明顯減少,強度明顯較低,支架受力就會變得很大,支架容易失穩(wěn);不同級滲流條件下,漸進加載時頂板土壓力變化最為明顯也最大,兩幫的土壓力次之.
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為了研究白鶴灘水電站左岸地下廠房圍巖變形破壞問題,通過對廠房的現(xiàn)場調(diào)查,對其基本破壞類型進行歸納:片幫剝落、圍巖外鼓、圍巖開裂,并存在滲漏、異類物質析出等現(xiàn)象.同時結合數(shù)值模擬,對開挖期間圍巖破壞機理進行分析.結果表明:在開挖作用下,左岸地下廠房應力進行二次分布,并在上游頂拱、拱肩及邊墻部位圍巖形成多個應力集中區(qū),超過圍巖片幫破壞臨界界值,最終發(fā)生片幫等多種破壞.主廠房上游存在多個長大裂隙,其力學參數(shù)低,承載能力弱,在開挖作用下誘發(fā)主廠房上游發(fā)生諸如圍巖外鼓折斷、裂隙開裂、滲水、鈣類物質析出等多種圍巖破壞,并導致其臨近區(qū)域應力異常增大,甚至出現(xiàn)片幫破壞.在后期開挖過程中應密切關注主廠房上游圍巖穩(wěn)定性.
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