【文章內容簡介】 。錨桿貫穿圍巖的軟弱面，切向錨固力改善軟弱面的力學性質，使圍巖抗剪強度參數，提高，進而降低圍巖軟化模量，從而改善隧道圍巖的力學性質。（本表可附頁） 現代支護理論認為，巷道圍巖支護應充分發(fā)揮圍巖自承能力，以圍巖來支護圍巖。圍巖的自承能力是由巷道的斷面形態(tài)和圍巖本身的物理性質決定的。研究表明，塑性硬化區(qū)是圍巖承載的主體，當圍巖變形達到穩(wěn)定時，塑性軟化區(qū)和塑性殘余區(qū)是實施支護的主要對象，因此確定圍巖承載單元的幾何形狀就決定了對巷道圍巖的支護范圍。在巷道圍巖變形的4個力學分區(qū)中，對圍巖壓力有支承作用的是塑性硬化區(qū)和塑性軟化區(qū)，前者處于峰前變形階段，巖體比較完整，雖然局部出現了一些裂隙，但這些裂隙規(guī)模較小，還沒貫通，本區(qū)承載能力大，成為峰前承載拱；而后者處于峰后變形階段，許多裂隙已經貫通，巖體強度已經損失一部分，但還有一定的承載作用，如不及時采取支護措施，巖體損傷會繼續(xù)發(fā)展，這一承載拱成為峰后承載拱。這兩部分承載拱都是在沒有采取人工支護的前提下發(fā)揮承載作用的，我們將兩者成為原生承載拱。原生承載拱是在巷道開挖初期是不穩(wěn)定的，變化的，隨著應力的調整，最大主應力集中區(qū)向圍巖內部擴展，原生承載拱逐漸向圍巖內部轉移，塑性殘余區(qū)逐漸加大，這時就要控制巷道的變形和破壞，就必須在適當的時間實施支護。 錨桿支護目的就是在變形沒有達到穩(wěn)定的情況下，給圍巖一個徑向支護，增大圍巖，提到圍巖的巖體強度，促使穩(wěn)定塑性硬化區(qū)和塑性軟化區(qū)承載巖拱的形成，塑性殘余區(qū)松動巖體不垮落，這樣，支護系統(tǒng)和原生承載拱就形成了一個復合承載拱。承載拱分兩層結構，內層相當于塑性軟化區(qū)，外層相當于塑性硬化區(qū)。全長粘結式錨桿主要通過外支撐和內加固的形式作用于圍巖。外支撐提供徑向抗力施加圍壓，圍壓的增大會使擴容量隨之減弱，因此可以減少體積擴容。內加固一方面通過提高殘余區(qū)力學參數，降低圍巖軟化模量；另一方面將錨桿界面的剪應力以體積力的形式引入圓形隧道圍巖中。本文在前人研究的基礎上考慮峰后圍巖變形的應變軟化及塑性剪脹擴容特性，并結合全長粘結錨桿的加固機理，對圓形洞室圍巖在錨桿支護作用下進行彈塑性分析。三、研究的主要內容[1] 引入軟化模量，構建巖體峰后應變軟化模型。[2] 引入剪脹角，基于非關聯流動準則構建彈塑性擴容模型。[3] 研究軟化模量、擴容系數（剪脹角）對圍巖應力及變形的影響。[4] 建立全長粘結錨桿力學分布方程，獲得錨桿軸向應力、剪切應力解析方程。并將錨桿界面的剪應力以體積力的形式引入圓形隧道圍巖中。[5] 構建圍巖支護力學模型，研究錨桿的介入對隧道圍巖位移、應力及塑性區(qū)范圍的影響。[6] 利用FLAC3D軟件做數值模擬，并與理論解進行比較。（本表可附頁）四、工作的重點與難點，擬采取的解決方案本文的工作重點和難點在于：[1]注漿全長錨桿力學狀態(tài)分布的確定，錨桿界面的體積力方程；[2]圍巖軟化模量的確定；塑性軟化區(qū)內聚力與內摩擦角值，塑性剪切應變的確定；[3]注漿體與圍巖性質的差異，內摩擦角的軟化。[4]錨桿作為支護既有外部支撐又有內部加固，如何區(qū)別考慮其作用機制。擬采取的解決方案：[1]將注漿體與圍巖性質視為一致；[2]假定錨桿界面剪應力與剪切位移成正比；[3]不考慮內摩擦角的軟化，只考慮內聚力軟化；[4]用等效的外支撐阻力代替錨桿外支護阻力，并相等的外支護阻力錨桿進行比較。（本表可附頁） 論文工作量及進度(1)收集資料，閱讀文獻(2)總結當前期刊、規(guī)范等資料中巖體應變軟化和塑性擴容的分析方法，了解其分析過程，了解求解全長粘結錨桿應力分布的理論方法和實驗方法。(3)根據不同的圍巖級別進行相似模擬試驗，測定數據、進行綜合分析、對照 撰寫小論文，并初步形成論文提綱(5) 完成論文寫作、修改定稿、準備答辯（本表可附頁）六、論文預期成果及創(chuàng)新點論文預期成果：考慮圍巖峰后塑性軟化和峰后體積擴容特性，結合錨桿加固機理，構建了錨桿圍巖界面剪應力模型，并將錨桿界面剪應力對圍巖的支護反力等效為徑向體積力構建平衡方程。同時考慮了彈塑性介質的軟化、剪脹等參數特征，具體在如下幾個方面獲得進展：[1] 巖石峰后塑性軟化程度對圍巖塑性區(qū)范圍有極大影響。錨桿內加固降低軟化模量，使圍巖內的應力升高區(qū)由圍巖深部向洞壁擴展，很大程度上控制了塑性區(qū)范圍。 [2] 巖石峰后體積擴容對洞室周邊位移影響顯著，增大錨桿外支撐阻力能有效約束其位移發(fā)展，進而控制塑性殘余區(qū)變形。[3] 巷道圍巖的外部支撐和內部加固是兩種不同性質的支護形式。前者給圍巖提供抗力，增大圍壓，減少體積擴容；后者改善巖體本身的力學性質，改善其軟化程度。[4] 利用FLAC3D數值模擬考慮圍巖擴容的變形，應力特征。調出錨桿的軸向應力、剪切應力分布。創(chuàng)新點：[1] 考慮圍巖峰后軟化和峰后體積擴容特性。[2] 考慮錨桿的支護力學效應，構建錨桿界面剪應力模型，并將錨桿界面剪應力對圍巖的支護反力等效為徑向體積力構建平衡方程。[3] 考慮錨桿對圍巖的加固效應，改善圍巖軟化模量和力學性質。[4] 通過FLAC3D數值模擬與理論解析值進行比較。（本表可附頁） 完成論文擬閱讀的主要文獻[1] 鄭穎人，沈珠江，[M]北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002．[2] 于學馥，：煤炭工業(yè)出版社，1983[3] 朱浮生. 錨噴加固設計方法[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1993[4] [M].杭州：浙江大學出版社，1989.[5] 李志業(yè)，[M]. 成都：西南交通大學出版社, 2003.[6] 何滿潮，景海河，[M].北京：科學出版社，2002.[7] ，[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1980.[8] 袁文伯，[J]. 煤炭學報,1986，11(3):77～85[9] 馬念杰，張益東．圓形巷道圍巖變形壓力新解[J]．巖石力學與工程學報，1996，15(1)：8489．[10] 蔣斌松, 張強, 賀永年, 等. 深部圓形巷道破裂圍巖的彈塑性分析[J]. 巖石力學與工程學報, 2007, 26(5): 982－986.[11] 劉夕才,林韻梅. 軟巖巷道彈塑性變形的理論分析[J]. 巖土力學,1994,02:2736.[12] 劉夕才,何滿潮,林韻梅. 軟巖膨脹性對巷道圍巖特性曲線的影響[A]. 面向21世紀的巖石力學與工程：中國巖石力學與工程學會第四次學術大會論文集[C]. 1996:7.[13] 劉夕才,林韻梅. 軟巖擴容性