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该论文依托国家基金“弱胶结软岩巷道锚喷结构加固机理及其动力损伤研究”,借鉴已有研究成果,综合运用理论分析、室内试验以及数值模拟,探究弱胶结软岩的物理力学特性,从而解决弱胶结软岩的弱胶结、低强度、易风化、易水解等特性造成的支护难题。主要研究内容如下: (1)根据室内试验,较全面的掌握弱胶结软岩的单轴压缩试验、三轴压缩试验、水解试验下的基本物理力学性质,揭示其力学本质和强度特征,为深入研究奠定理论基础。 (2)通过理论分析,获得弱胶结软岩巷道的围岩应力及位移分布规律,掌握其破坏机理,为弱胶结软岩巷道围岩弹塑性区、松动圈的确定,以及围岩变形控制方法提供理论依据。 (3)基于室内试验,建立有限差分模型,对弱胶结软岩巷道在荷载作用下的围岩应力演化规律、位移演化规律以及破坏过程等进行全方位的分析,掌握其破坏规律,以便在地下工程的施工过程中提供其破坏的前兆信息。 (4)依据数值模型探究锚杆长度、锚杆间排距、锚杆布置方式、喷混凝土等因素对巷道围岩变形的影响规律及演化特征,掌握各个因素的影响权重,对进一步分析弱胶结软岩巷道的失稳破坏机理及巷道维护提供重要的参考价值。