考虑托板作用的深埋岩体分区破裂时空效应 论文

分区破裂是深部岩体在众多敏感因素综合作用下发生的复杂时空演化过程。以深埋洞室围岩初期支护后的预应力全长锚固锚杆为研究对象，考虑不同大小托板反力作用对洞室围岩强度参数的影响，基于分区破裂条件下锚杆所呈现的拉-压交替受力特征，建立了杆体与围岩协调变形的力学分析模型，推导了围岩分区破裂后锚杆中性点位置的计算公式，进而对不同托板反力作用下的围岩分区厚度、破裂范围及数量进行了反演分析。根据围岩弹塑性界面上岩体的非线性流变模型及其在切向与径向所受的最大偏应力，提出了弹塑性界面岩体破裂发生时刻的理论公式。

结果表明：在分区破裂条件下，深埋洞室围岩与预应力锚杆产生协调变形，沿杆体长度方向存在多个处于拉-压受力平衡的中性点，在各中性点附近的弹塑性界面上岩体具有显著的流变特性。当该界面岩体所受最大偏应力超过其长期强度时即发生脆性拉裂。预应力全长锚固锚杆对围岩强度参数具有重要影响，预应力的增加能够有效改善围岩的承载特性，围岩分区厚度、破裂区宽度与数量以及弹塑性界面上岩体破裂发生时刻随锚杆预应力的变化而变化。在锚杆预应力作用下，围岩强度的提高对洞壁岩体破裂具有一定的抑制作用。

若对预应力锚杆支护技术有更深入的研究需求，您可以参考相关文献如《预应力全长锚固锚杆抗剪作用分析》和《深埋分区破裂隧道锚杆支护力学机制》，这将为您提供更详细的技术分析和实证研究。对于煤矿巷道中预应力锚杆支护的实践应用，也可参考《松软煤巷高预应力锚杆支护实践》。这些资源将帮助您更全面地理解和应用预应力锚杆技术。