泥质软岩巷道变形机理与控制对策.docx

泥质软岩巷道变形机理与控制对策
1.引言
泥质软岩在工程施工过程中占有重要的地位，尤其在隧道、矿井、地铁等工程中。泥质软岩不仅力学性质差，而且易于吸水膨胀，导致围岩失稳而引起严重事故。因此，研究泥质软岩在工程施工中的力学变形机理，并提出有效的控制对策，具有重要的理论意义和工程应用价值。
2.泥质软岩围岩的力学性质
泥质软岩具有流变性质，因此对应变速率敏感。在不同应力水平下，泥质软岩的特征应变率可相差几个数量级。在强应力作用下，围岩形成塑性流动。当应力减小时，泥质软岩难以恢复其原始形状。泥质软岩的变形行为可用粘弹性模型来描述，即应力与应变之间存在时间依赖性关系。粘弹性模型是由弹性部分和粘性部分组成的。
3.泥质软岩巷道围岩的变形机理
3.1局部破坏
泥质软岩围岩中的微缺陷在作用力的作用下逐步扩张。如果缺陷破坏时，贴近缝合地带的围岩发生破碎，此时局部破坏过程将得到加速，整个围岩会变得不稳定，引起坍塌和滑坡。
3.2周边变形
施加在围岩上的应力引起围岩周边位移的变化，可能导致周边断裂。断裂后，泥质软岩的流动性会增强，围岩的塑性变形会进一步增加，导致良好的围岩变成不稳定的区域。围岩周边变形得到有效控制时，围岩的稳定性将得到很大的提高。
3.3钻进过程中的变形
在钻进进程中，因钻杆的作用及周边的应力变化，将导致围岩的变形。如刀具锐度不够，围岩的流动性增加，使围岩的摩擦系数增加；固结力的有限，使得围岩的变形加剧。特别是在长距离施工中，会对整个巷道的稳定性产生不利影响。
4.泥质软岩巷道围岩的控制对策
4.1巩固法
巩固法是将用于控制岩石围岩不稳定性质的一种有效措施。采用这种方法时，一般将钢管、钢毡、锚杆等插入岩层。通过这些插件固定的措施，进一步增强周边的承重力，防止了其他因素的影响。
4.2锚杆支护法
锚杆支护法是利用钢筋锚杆将困难地层固定。由于这些锚杆具有强度高、连接效果好、使用寿命长的特点，因此被广泛应用于工程的实践之中。锚杆支护法的使用过程中有较好的适应性，能对不同困难地层进行精准的固定和锚定。同时，在使用过程中也具有证明效果显著的优点。
4.3掏槽法
掏槽法是采用钻进机器对围岩进行不断的掏空操作，将固体岩石变成含机动性松散的颗粒，通过这样的方式，控制了巷道围岩的变形性质。在工程施工过程中，掏槽法被广泛应用于各个领域。与传统的支护方法相比，它具有控制成本低、施工进度快等特点。
5.结论
本论文研究了泥质软岩在工程施工过程中的力学变形机理，并提出了有效的控制对策。同时，本文也表明，钻进过程中的变形对围岩的稳定性有很大的影响。为了保障工程的安全，找出影响因素，采用适当的工程支护措施十分必要。在工程施工中，应选择适当的支护方法，结合实际情况选择合适的支护措施，从而确保工程建设的质量和安全。