非連續結構對圍巖的穩定性分析研究畢業論文-資料下載頁

　　

【正文】 88 .0 0h u y / cm 圖 36 隨非連續結構面高度變化巷道附近最大豎向位移 由圖 35 可以看出：圍巖的豎向位移隨著深度的增加，在慢慢減小，巷道的最大豎向位移也就出現在巷道的頂部；由 36 可以看出：隨著非連續結構面所處深度的增加，巷道上最大的豎向位移在逐漸減小。 巷道圍巖的應力分布規律 （ 1）巷道圍巖的水平應力 非連續結構面處于不同高度時圍巖水平應力云圖如圖 37 所示。 (a)無非連續結構面 (b)h=25 (c)h=20 (d)h=15 (e)h=10 (f)h=0 中國礦業大學 2020 屆本科生畢業論文 第 22 頁 (g)h=10 (h)h=15 (i)h=20 (k)h=25 圖 37 高度非連續結構面的水平應力 3 0 2 5 2 0 1 5 1 0 5 0 5 10 15 20 25 307 .07 .17 .27 .37 .47 .57 .67 .77 .87 .98 .0h sx / M p a 圖 38 隨非連續結構面高度變化巷道附近最大水平應力 由圖 37 看出：巷道水平應力分布關于 y 軸是對稱的，并且在巷道的兩側以及底部出現了拉應力，但是隨著與巷道的距離增大，拉應力慢慢減小，從拉變為壓，并且達到壓應力的最大值，然后又慢慢減小。由圖 38 可以看出，當非連續結構面靠近巷道，但是并未貫穿巷道時，越靠近巷道，巷道上最大的水平 應力越大；然而當非連續結構面貫穿巷道時，巷道上的水平應力反而明顯減小。 （ 2）巷道圍巖的鉛垂應力 非連續結構面處于不同高度時圍巖豎向應力云圖如圖 39 所示。 中國礦業大學 2020 屆本科生畢業論文 第 23 頁 (a)無非連續結構面 (b)h=25 (c)h=20 (d)h=15 (e)h=10 (f)h=0 (g)h=10 (h)h=15 (i)h=20 (j)h=25 圖 39 不同高度非連續結構面的豎向應力 中國礦業大學 2020 屆本科生畢業論文 第 24 頁 2 5 2 0 1 5 1 0 5 0 5 10 15 20 253 4 .0 03 4 .2 53 4 .5 03 4 .7 53 5 .0 03 5 .2 53 5 .5 03 5 .7 53 6 .0 0h sy / M pa 圖 310 隨非連續結構面高度變化巷道附近最大豎向應力 由圖 39 可以看出巷道整體受壓，并且在巷道的兩側底部出現了最大壓應力，豎向應力關于 y 軸對稱。由圖 310 可以看出，當非連續結構面靠近巷道，但是并未貫穿巷道時，越靠近巷道，巷道上最大的豎向應力越大；當非連續面貫穿巷道時，出現了巷道上的壓應力卻最小。 非連續結構面尺寸對巷道圍巖穩定性的影響 巷道圍巖的變形規律 （ 1）巷道圍巖的水平位移 非連續結構面為不同尺寸時圍巖水平位移云圖如圖 311 所示。 (a)w=15 (b)w=18 (c)w= (d)w=30 (e)w=45 (f)w=60 圖 311 不同尺寸 非連續結構面的水平位移 中國礦業大學 2020 屆本科生畢業論文 第 25 頁 1 0 .0 1 2 .5 1 5 .0 1 7 .5 2 0 .0 2 2 .5 2 5 .0 2 7 .5 3 0 .0 3 2 .5 3 5 .0 3 7 .5 4 0 .0 4 2 .5 4 5 .00 .1 70 .1 80 .1 90 .2 00 .2 10 .2 20 .2 30 .2 40 .2 50 .2 6w i d t h u x / cm 圖 312 隨非連續結構面尺寸變化巷道附近最大水平位移 由圖 311 可以看出，非連續結構面尺寸的改變并不影響巷道附近的水平位移 分布規律，最大值依然在巷道的頂部和底部和巷道徑向 45176。和 135176。處。 他只影響到非連續結構面附近的水平位移，并且位移分布也是關于 y 軸對稱的。由圖 312 可以看出，隨著非連續結構面尺寸的增加，巷道上的最大水平位移也隨之逐步增加。 （ 2）不同尺寸非連續結構面的豎向位移 非連續結構面為不同尺寸時圍巖豎向位移云圖如圖 313 所示。 (a)w=15 (b)w=18 (c)w= (d)w=30 (e)w=45 (f)w=60 圖 313 不同尺寸非連續結構面的豎向位移 中國礦業大學 2020 屆本科生畢業論文 第 26 頁 1 0 .0 1 2 .5 1 5 .0 1 7 .5 2 0 .0 2 2 .5 2 5 .0 2 7 .5 3 0 .0 3 2 .5 3 5 .0 3 7 .5 4 0 .0 4 2 .5 4 5 .07 .7 07 .7 17 .7 27 .7 37 .7 47 .7 57 .7 67 .7 77 .7 87 .7 97 .8 07 .8 17 .8 27 .8 37 .8 47 .8 57 .8 67 .8 77 .8 87 .8 9w i d t h u y / cm 圖 314 隨非連續結構面尺寸變化巷道附近最大豎向位移 由圖 313 可以看出：隨著圍巖深度的增加，圍巖的豎 向位移隨著慢慢減少，所以巷道最大的豎向位移在其頂部。由圖 314 可以看出：隨著非連續結構面尺寸的增加，巷道上的最大豎向位移并沒有明顯的改變。 巷道圍巖的應力分布規律 （ 1）不同尺寸非連續面的水平應力 非連續結構面為不同尺寸時圍巖水平應力云圖如圖 313 所示。 (a)w=15 (b)w=18 (c)w= (d)w=30 (e)w=45 (f)w=60 圖 313 不同尺寸非連續結構面的水平應力 中國礦業大學 2020 屆本科生畢業論文 第 27 頁 1 0 .0 1 2 .5 1 5 .0 1 7 .5 2 0 .0 2 2 .5 2 5 .0 2 7 .5 3 0 .0 3 2 .5 3 5 .0 3 7 .5 4 0 .0 4 2 .5 4 5 .00 .00 .51 .01 .52 .02 .5w i d t h sx / M p a 圖 314 隨非連續結構面尺寸變化巷道附近最大水平應力 由圖 314 可以看出：巷道的水平應力分布關于 y 軸對稱，在巷道的兩側及底板存在拉應力。由圖 314 可以看出：隨著非連續結構面尺寸的增加，巷道上的最大水平拉應力反而有所減小，同時壓應力增加。 （ 2）不同尺寸斷層造成的豎向應力 非連續結構面為不同尺寸時圍巖豎向應力云圖如圖 315 所 示。 (a)w=15 (b)w=18 (c)w= (d)w=30 (e)w=45 (f)w=60 圖 315 不同尺寸非連續結構面的豎直應力 中國礦業大學 2020 屆本科生畢業論文 第 28 頁 10 15 20 25 30 35 40 453 3 .0 03 3 .2 53 3 .5 03 3 .7 53 4 .0 03 4 .2 53 4 .5 03 4 .7 53 5 .0 03 5 .2 53 5 .5 03 5 .7 53 6 .0 0w i d t h sy / M pa 圖 316 隨非連續結構面尺寸變化巷道附近最大豎向應力 由圖 315 可以看出：巷道整體受壓，并且豎向應力分布關于 y 軸對稱。在兩側存在最大壓應力。由圖 316 可以看出：隨著非連續結構面增加，巷道上最大豎向應力也在逐漸增加，但是增加到 30m后，非連續結構面的尺寸再增加，最大豎向位移反而隨之減小。 非連續結構面角度對巷道穩定性的影響 巷道圍巖的變形規律 （ 1）不同角度非連續面的水平位移 非連續結構面處于不同角度時圍巖水平位移云圖如圖 317 所示。 (a)θ =0 (b)θ =30 (c)θ =60 (d)θ =90 (e)θ =120 (f)θ =150 圖 317 不同角度非連續結構面水平位移 中國礦業大學 2020 屆本科生畢業論文 第 29 頁 0 30 60 90 120 1500 .1 30 .1 40 .1 50 .1 60 .1 70 .1 8a n g l e u x / cm 圖 318 隨非連續結構面角度變化巷道附近最大水平位移 由圖 317 可以看出，當角度發生變化，對于巷道水平位移的分布影響是十分明顯的，并且當角度從 0176。變化到 90176。時，非連續結構面以上部分的水平位移分布發生明顯的變化，位移分布由對稱到不對稱再到對稱。由圖 318 可以看出，當角度從 0176。到 90176。，巷道上的最大水平位移也隨之增加，當角度再由 90176。到 180176。時，巷道上的最大水平位移又隨之減少。 （ 2）不同角度非連續面的豎向位移 非連續結構面處于不同角度時圍巖豎向位移云圖如圖 319 所示，為了更加準確的描述非連續面角度對于圍巖的影響，從而選取三條路徑做進一步的討論。 (a)θ =0 (b)θ =30 (c)θ =60 (d)θ =90 (e)θ =120 (f)θ =150 圖 319 不同角度非連續 結構面豎向位移 中國礦業大學 2020 屆本科生畢業論文 第 30 頁 0 30 60 90 120 1507 .67 .88 .08 .28 .48 .68 .8a n g l e u y / cm 圖 320 隨非連續結構面角度變化巷道附近最大豎向位移 由圖 319 看出：隨著圍巖深度的增加，豎向位移也隨之減小，所以巷道的最大豎向位移出現在頂部。當非連續結構面角度發生變化，對于非連續結構面附近的區域有非常微弱的影響，但是距離非連續結構面較遠區域的豎向位移，分布并沒有發生改變。由圖320 看出：當角度從 0176。增加到 90176。時，巷道上的最大豎向位移也隨之增加。當角度再由 90176。增加到 180 時，巷道上的最大豎向位移又隨之減少。 巷道圍巖的應力 分布規律 （ 1）不同角度非連續面的水平應力 非連續結構面處于不同角度時圍巖水平應力云圖如圖 321 所示。 (a