巷道底板软弱夹层厚度对地下工程底鼓的深度影响模拟

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巷道底板软弱夹层厚度对底鼓影响的模拟分析是一篇深入探讨地下工程稳定性问题的重要学术研究。该研究关注的是地层中软弱夹层如何在不同应力环境下影响巷道底部的变形特性及底鼓现象。作者李新旺、孙利辉、杨本生和李强强基于理论分析和数值模拟方法,对巷道底板在不同埋深(浅、中、深)和侧压系数条件下,夹层厚度变化对底板岩层破坏模式、底鼓发生规律进行了细致的考察。 研究发现,浅埋深度下,夹层厚度和侧压系数与巷道底鼓呈正相关关系,意味着夹层越厚,底鼓可能越严重。然而,在中等埋深情况下,当夹层较薄时,底鼓与侧压系数同样呈正相关,但当夹层厚度增加到一定程度时,底鼓量则表现出先正相关后负相关的趋势,即夹层过厚反而会减缓底鼓发展。深埋条件下,这一现象更为复杂,初始阶段仍呈正相关,但最终会转变为负相关,说明过厚夹层对深埋工程的影响可能更为微妙。 有趣的是,研究还揭示了不同埋深条件下软弱夹层的不同作用。浅埋和中等埋深条件下较薄的软弱夹层主要起到了削弱底板岩体稳定性的效果,而较厚的软弱夹层在中等埋深条件下表现为吸能作用,有助于缓解应力;在深埋条件下,软弱夹层则起着阻隔应力释放的作用,有助于保护底层岩体。 针对不同条件下的底鼓控制策略,研究提出了相应建议:在弱化底板岩体的环境中,应采取加固措施来提高稳定性;而在软弱夹层能够吸能和阻隔应力释放的场合,则需结合浅部岩体加固和深部岩体卸压的方法,以防止或减轻底鼓的发生。 这篇文章对于理解和管理地下工程中的底鼓问题提供了重要的理论依据和技术指导,特别是在处理地层中软弱夹层对巷道稳定性影响时,具有很高的实践价值。