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深部高应力软弱围岩破裂碎胀大变形及注浆加固机理的FDEM模拟研究
在深部岩石力学工程建设和使用过程中,由于地应力高、洞室围岩强度低以及地下水及温度等环境作用,常常会发生围岩的高度破碎和大变形,降低工程的适用性、耐久性,并对人员和设备的安全造成极大威胁。注浆是有效治理这种灾害的措施之一,注浆加固围岩的主要机制是通过对岩石节理力学性质的改善来提高围岩的完整性、刚度和强度。
目前对注浆技术的研究主要集中于浆液在岩石裂隙网络中的流通性和扩散规律,对任意形貌岩石注浆节理的强度研究还很初步。浆液使节理强度的提高最终要反映到含裂隙网络注浆岩体的力学响应上,从而评价注浆对岩体的加固效果。
岩体的力学响应涉及到结构面及岩块体系的位移和岩块的破碎,是一个非匀质、非连续和大位移的力学过程,传统的实验方法和解析分析都难以全面地表征这一过程。有限元-离散元耦合方法在模拟岩石破坏的过程中取得了很大成功,可以作为模拟深部巷道围岩破坏、大变形及注浆加固过程的有效手段。
本文的主要工作包括以下方面:(1)通过岩石注浆节理的直剪实验研究了不同水灰比普通水泥浆、超细水泥浆和环氧树脂浆液及聚氨酯浆液对砂岩、泥岩节理剪切和张拉 ...

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关键词：dem 有效手段 工程建设 有效治理 环氧树脂