深部软岩巷道支护时效研究：不同结构对围岩变形的影响

本文主要探讨了在深部软岩巷道的设计和施工过程中，不同支护结构对围岩变形的时效性影响。首先，作者利用FLAC3D这一有限差分软件，对主动支护（如锚杆锚索）、被动支护（如U型钢和壳体）以及结合反拱加底板锚杆的混合支护结构进行了深入研究。研究的核心关注点在于考虑围岩强度随时间的变化，即所谓的时效性。 在软岩巷道中，由于围岩强度随着时间的推移而逐渐增强，原本能有效调动岩体承载能力的柔性支护结构（如锚杆和锚索），其效果会逐渐减弱。这意味着在巷道初期，围岩之间的相互作用减弱，可能导致显著的变形。然而，一旦巷道经历初期的剧烈变形，锚杆锚索的预应力和围岩自身的承载能力可以发挥作用，这时施加刚性支护（如钢架或混凝土支护）能够有效地控制进一步的变形。 底拱和底板锚杆在改善底板围岩的受力环境方面表现出重要作用，它们有助于保持巷道围岩变形的整体协调性，防止局部过大的应力集中。此外，注浆技术也被认为是提高围岩变形时效性的重要手段，通过注入水泥浆液，可以增强围岩的强度，从而减少变形。 总结提出的巷道支护策略是：在初期阶段，应优先采用高预应力、高强度的锚杆进行支抗和卸压，以应对围岩强度的初期较低状态；随着围岩强度的提升，过渡到后期阶段，使用刚性支护如钢拱和钢棚进行加固，并结合注浆技术进行持续的稳定和优化。这样的策略旨在确保深部软岩巷道的长期稳定性和安全性，同时兼顾经济效益。这篇研究对于深部巷道设计人员和工程实践者来说，提供了宝贵的参考依据和技术指导。