考虑蠕变的连续-非连续方法中可破断锚杆的支护效应

摘要

为了探究巷道围岩蠕变破裂规律，在自主开发的考虑蠕变的拉格朗日元与离散元耦合连续-非连续方法中能够模拟弹性-理想塑性拉伸和剪切变形(不可破断)虚拟锚杆单元的基础上，发展了其破断功能.通过模拟含锚杆的岩块剪切试验，验证了锚杆剪切破断模型的正确性.为了检验蠕变剪裂模型，模拟了朱仙庄Ⅱ5轨道大巷所在的砂质泥岩的单轴压缩试验.数值曲线和试验曲线吻合较好，二者均呈现了加速蠕变现象，这说明蠕变剪裂模型引入连续-非连续方法后具备一定的蠕变模拟能力.以朱仙庄Ⅱ5轨道大巷为背景，基于蠕变剪裂模型，对比了可破断锚杆支护、不可破断锚杆支护和无支护条件下的巷道围岩的破裂过程.结果表明：与不可破断锚杆支护条件下的巷道围岩的变形相比，可破断锚杆支护条件下的较大，这与实际工况更加接近.可破断锚杆的引入能够有效地避免锚杆的支护作用被高估，从而提高工程设计的安全性.

关键词

软岩 / 蠕变 / 可破断锚杆 / 巷道围岩 / 连续-非连续方法 / 剪裂