致谢
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 选题的背景及研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 软岩巷道支护研究现状
1.2.2 水岩耦合作用研究现状
1.2.3 水对软岩及软岩巷道影响研究现状
1.3 本文研究内容及技术路线
1.4 论文的创新点
2 水岩耦合作用对软岩力学特性的影响
2.1 引言
2.2 水对岩石力学性质影响的物理作用
2.3 水对岩石力学性质影响的化学作用
2.4 水对岩石力学性质影响的力学作用
2.4.1 孔隙水压力对岩石的挤入破坏作用
2.4.2 孔隙水压力对岩石的劈裂破坏作用
2.4.3 孔隙水压力对岩石弹性模量的影响
2.4.4 孔隙水压力对岩石变形特性的影响
2.4.5 孔隙水压力对岩石强度的影响
3 水岩耦合作用对软岩力学特性影响的试验研究
3.1 引言
3.2 水岩耦合作用对软岩力学特性影响试验研究
3.2.1 浸水软岩结构特征
3.2.2 水对软岩力学特性影响实验
3.3 水对软岩蠕变特性影响试验及流变模型参数识别
3.3.1 试验装置及试验方法
3.3.2 试验步骤
3.3.3 试验结果及其分析
3.4 软岩蠕变模型及其参数识别
3.4.1 岩石流变模型研究
3.4.2 蠕变及蠕变分类
3.4.3 蠕变模型及其参数识别
3.5 小结
4 软岩流固耦合流变数学模型及其数值解法
4.1 引言
4.2 软岩流固耦合流变模型
4.2.1 运动方程
4.2.2 平衡方程
4.2.3 本构方程
4.2.4 几何方程
4.2.5 边界条件
4.3 软岩耦合流变模型数值解法
4.3.1 饱和流体流动方程差分格式
4.3.2 饱和/非饱和流方程差分格式
4.3.3 力学时间步差分格式
4.3.4 总应力修正差分格式
4.4 小结
5 FLAC3D有限差分软件的二次开发与应用
5.1 引言
5.2 FLAC3D软件简介
5.3 FLAC3D软件的二次开发
5.3.1 西原模型的有限差分格式
5.3.2 西原模型FLAC3D程序开发
5.3.3 西原模型使用说明
5.3.4 西原模型算例验证
5.4 流固耦合流变模型数值实现
5.5 水岩耦合作用软岩巷道变形规律的数值模拟研究
5.5.1 研究区域概况
5.5.2 水对软岩巷道围岩力学响应的影响
5.5.3 水岩耦合作用软岩巷道围岩应力场演化规律
5.5.4 水岩耦合作用软岩巷道围岩位移场演化规律
5.5.5 水岩耦合作用软岩巷道控制效果的数值模拟
5.6 小结
6 软岩巷道围岩控制方法研究
6.1 引言
6.2 水岩耦合作用软岩巷道变形失稳机理
6.3 水岩耦合作用软岩巷道控制方法研究
6.3.1 水岩耦合作用软岩巷道变形失稳特征
6.3.2 水岩耦合作用软岩巷道控制原则
6.3.3 最佳支护时间和最佳支护时段
6.3.4 软岩巷道围岩加固技术
6.3.5 软岩巷道底鼓防治
6.4 工程应用
6.4.1 工程背景
6.4.2 巷道变形失稳特征
6.4.3 巷道变形失稳机理分析
6.4.4 围岩控制方案设计
6.4.5 现场工业试验
6.5 小结
结论
展望
参考文献
作者简历
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