巷道开挖围岩应力时空效应研究

摘要

围岩应力状态是巷道开挖支护的控制因素,具有显著的应力松弛效应与开挖面空间效应.围绕巷道开挖围岩应力演化过程,采用Burgers黏弹性流变模型,初步解析了围岩环向、轴向与径向应力分布的时空效应问题,并探讨了时间、空间以及蠕变参数相关性.结果表明:采用Burgers模型能充分反映围岩应力松弛效应,三向应力均随时间推移而迅速降低直至稳定于某一平衡状态;围岩力学松弛行为是时间和空间的函数,环向应力随开挖面后方距离增大而增大,径向应力刚好相反,而轴向应力保持不变;在应力松弛初期,环向应力下降的速度明显大于轴向应力与径向应力.该研究可为岩体巷道工程稳定性预测以及加固分析提供理论基础.