[發明專利]地下工程圍巖強度-能量支護設計方法在審
| 申請號： | 202110915007.6 | 申請日： | 2021-08-10 |
| 公開（公告）號： | CN113803083A | 公開（公告）日： | 2021-12-17 |
| 發明（設計）人： | 王琦;王悅;江貝;王業泰 | 申請（專利權）人： | 王琦 |
| 主分類號： | E21D11/00 | 分類號： | E21D11/00;E21F17/18 |
| 代理公司： | 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221 | 代理人： | 趙敏玲 |
| 地址： | 274700 山東*** | 國省代碼： | 山東;37 |
| 權利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 地下工程 圍巖 強度 能量 支護 設計 方法 | ||
本公開提供一種地下工程圍巖強度?能量支護設計方法，涉及地下工程安全技術領域，包括以下步驟：建立地下工程數值計算模型，結合圍巖取樣荷載試驗，得到支護范圍內圍巖強度和圍巖彈性應變能。基于恒阻吸能錨固材料的試驗測試，獲取恒阻吸能錨固材料的力學和吸能性能參數。綜合圍巖強度和錨固材料力學性能參數、彈性應變能和錨固材料吸能性能參數，基于圍巖強度平衡和能量平衡，計算所需錨固材料的支護參數。結合恒阻吸能錨固材料的力學與吸能性能參數，綜合考量圍巖強度和圍巖內部彈性應變能，實現強度支護設計和能量支護設計，保證地下工程巖體的穩定性。
技術領域
本公開涉及地下工程安全技術領域，具體涉及地下工程圍巖強度-能量支護設計方法。
背景技術
地下工程面臨大量高應力、極軟巖等復雜條件，導致圍巖應力集中、能量積聚，易發生圍巖大變形，造成的動力沖擊災害事故日益增多，并且易誘發其他重大事故。采用高強、高延伸率、高預緊力的支護形式，是控制圍巖大變形的有效方式。
傳統地下工程支護方法中主要存在以下不足：傳統支護體系的設計多從圍巖強度考慮，依據支護結構的力學參數進行支護設計；而在地下工程圍巖內部會積聚彈性應變能，受到擾動后會產生動力沖擊；且傳統支護體系存在強度低、延伸率不足等問題，易導致支護構件破斷，進而導致支護體系整體失效。
發明內容
本公開的目的是針對現有技術存在的缺陷，提供一種地下工程圍巖強度-能量支護設計方法，通過支護范圍內積聚的彈性應變能，結合恒阻吸能錨固材料的力學性能參數與吸能性能參數，綜合考量圍巖強度和圍巖內部彈性應變能，實現強度支護設計和能量支護設計，抵抗能量沖擊，保證地下工程巖體的穩定性。
為了實現上述目的，采用以下技術方案：
地下工程圍巖強度-能量支護設計方法，包括以下步驟：
建立地下工程數值計算模型，結合圍巖取樣荷載試驗，得到支護范圍內圍巖強度和彈性應變能；
基于恒阻吸能錨固材料的試驗測試，獲取恒阻吸能錨固材料的力學性能參數和吸能性能參數；
綜合圍巖強度和錨固材料力學性能參數、彈性應變能和錨固材料吸能性能參數，基于圍巖強度平衡和能量平衡，獲取所需錨固材料的支護參數，并依此進行圍巖支護。
進一步地，圍巖彈性應變能為支護范圍內圍巖積聚的總彈性應變能，圍巖強度為支護范圍內圍巖自重和破壞時需要的荷載。
進一步地，依據恒阻吸能錨固材料的靜力拉伸試驗、動力沖擊試驗得到恒阻吸能錨固材料的力學性能參數和吸能性能參數。
進一步地，根據靜力拉伸試驗，得到錨固材料荷載-伸長率曲線，并計算錨固材料施加預緊力后可吸收的最大能量。
進一步地，根據動力沖擊試驗數據，控制單次沖擊能量，得到錨固材料單次沖擊力/位移-沖擊次數曲線，計算得到錨固材料能吸收的總動力沖擊能。
進一步地，錨固材料的支護參數包括錨固數量、錨固參數、布置參數，結合工程條件形成強度-能量支護方法。
進一步地，還包括，在支護參數確定后，基于吸能防沖判據對錨固材料進行吸能防沖安全性檢驗。
進一步地，對于檢驗確定出的最優支護基礎參數進行錨固材料的間排距方案設計，確定恒阻吸能錨固材料施打位置。
進一步地，依據強度-能量支護設計方法進行現場施工完成后，開展支護受力、變形，圍巖變形、能量等參數的長期現場監測。
進一步地，基于現場監測結果，對所建立的地下工程圍巖支護參數設計進行反饋優化。
與現有技術相比，本公開具有的優點和積極效果是：
該專利技術資料僅供研究查看技術是否侵權等信息，商用須獲得專利權人授權。該專利全部權利屬于王琦，未經王琦許可，擅自商用是侵權行為。如果您想購買此專利、獲得商業授權和技術合作，請聯系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/202110915007.6/2.html，轉載請聲明來源鉆瓜專利網。
