软岩巷道围岩卸荷破坏力学模型及影响因素分析 论文

为了深入研究深部软岩巷道在开挖卸荷作用下的力学响应量及大变形失稳机理，研究团队基于统一强度准则和岩石三线段力学模型，建立了一个详细的巷道围岩开挖卸荷力学模型。在这个模型中，围岩力学结构被划分为浅承载圈、深承载圈、自稳承载圈、主承载圈和关键承载圈。这些圈层的划分依据围岩次生切向应力及等效剪应力的分布特征而定。

通过对软岩巷道的开挖卸压作用进行理论分析，研究得出了次生应力场、位移场以及软化区和破碎区范围的解析解。进一步结合某软岩工程的相关力学参数，分析了巷道开挖卸压作用下，围岩的屈服应力、破裂区、软化区的影响范围以及围岩承载结构的影响因素。

研究表明，围岩屈服应力随着初始黏聚力和内摩擦角的减小及掘进速度的增大而减小，表明围岩越容易在这些条件下达到屈服并发生破坏。围岩软化区范围与围岩的初始力学参数密切相关，初始黏聚力越大，围岩的软化区范围就越小。而破碎区范围则随着黏聚力软化模量、剪胀角、掘进速度以及支护结构间排距的增加而增大。

在主承载圈和关键承载圈方面，其范围、径向应力和轴向应力的峰值随着围岩软化程度的增加而增大，并向巷道深部转移。更多关于深部圆形巷道开挖卸荷的围岩力学特征及破坏机理的研究可以参考相关资料。关于软岩巷道围岩非线性流变数学力学模型的详细研究也可以在这里找到。