淺埋偏壓巷道底板穩(wěn)定性分析摘要鑒于淺埋偏壓巷道事故時常發(fā)生，其主要原因是巷道兩幫塌方或者底板失穩(wěn)，故而底板穩(wěn)定性分析很有必要，在此，借助臨界寬度法和滑移線法及極限法，詳細(xì)地分析了淺埋偏壓巷道底板承載力計(jì)算，為淺埋偏壓巷道底板穩(wěn)定性分析提供了新的研究方向。關(guān)鍵詞淺埋偏壓巷道滑移線底板穩(wěn)定性中圖分類號：U456文獻(xiàn)標(biāo)識碼：ADOI：10.16400/jki.kjdkz.2021.05.016AbstractInviewofthefrequentoccurrenceofshallow-burieddriftroadwayaccidents，themainreasonforthisisthatthecollapseofthetwosidesoftheroadwayorthefloorisdestabilized.Therefore，thestabilityanalysisofthefloorisnecessary.Here，thecriticalwidthmethod，thesliplinemethodandthelimitmethodareusedindetail.Thecalculationofthebearingcapacityoftheshallowburiedroadwayisanalyzed，whichprovidesanewresearchdirectionfortheanalysisofthestabilityoftheshallowburiedroadway.Keywordsshallowburiedbias；roadways；slipline；baseplatestability0引言目前由于對淺埋偏壓巷道底板穩(wěn)定性認(rèn)識缺乏，進(jìn)而造成了很多淺埋偏壓巷道失穩(wěn)的平安事故，給國家造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和給人民造成了極大的生命財(cái)產(chǎn)損失，為此，很多學(xué)者積極針對淺埋偏壓巷道或者隧道進(jìn)展詳細(xì)的研究，[1-7]為減少淺埋偏壓巷道或者隧道的平安事故的發(fā)生做出了積極的奉獻(xiàn)。然對巷道底板穩(wěn)定性分析還有待進(jìn)一步加強(qiáng)，故而，在前人研究的根底上，詳細(xì)討論了淺埋偏壓巷道底板承載力的計(jì)算，對淺埋偏壓巷道底板穩(wěn)定性分析提供了一個新的研究方向。1理論分析為便于淺埋偏壓巷道穩(wěn)定性分析，根據(jù)其受力性能，做出如下合理性根本假定：1.1根本假定〔1〕假定淺埋偏壓巷道土體為均質(zhì)土；〔2〕假定忽略AE面摩擦力和假設(shè)滑移場土體為Coulomb材料且忽略其自重；〔3〕假定偏壓巷道兩側(cè)土體均與巷道底板土體無摩擦即光滑。1.2理論推導(dǎo)假設(shè)淺埋偏壓巷道一側(cè)埋深為，另一側(cè)埋深為，巷道底板寬為，巷道土體的計(jì)算參數(shù)為、、，可建立如下淺埋偏壓巷道底板穩(wěn)定系分析計(jì)算簡圖〔圖1〕：如圖1所示，巷道左側(cè)底板承受的荷載，根據(jù)文獻(xiàn)1[8]臨界寬度法公式〔3.84〕可推出此側(cè)巷道外側(cè)影響臨界寬度〔1〕當(dāng)巷道寬度，那么淺埋偏壓巷道兩幫對底板產(chǎn)生的應(yīng)力效果不重疊，即淺埋偏壓巷道底板承載力推導(dǎo)同文獻(xiàn)1[8]推導(dǎo)的滑移解式〔3.18〕、上限解式〔3.49〕和下限解式〔3.65〕相似，且由于沒有支護(hù)樁入土深度，故而令文獻(xiàn)1[8]推導(dǎo)的式〔3.18〕、式〔3.49〕和式〔3.65〕中的，即為淺埋偏壓巷道底板承載力準(zhǔn)確解：〔2〕當(dāng)巷道寬度≤≤，那么淺埋偏壓巷道左側(cè)對底板產(chǎn)生的應(yīng)力和巷道右側(cè)對底板產(chǎn)生的應(yīng)力僅在被動滑移區(qū)產(chǎn)生重疊[9]，即淺埋偏壓巷道底板承載力推導(dǎo)同文獻(xiàn)2[9]推導(dǎo)的滑移解式〔3.23〕、上限解式〔3.61〕和下限解式〔3.77〕一致，且為其準(zhǔn)確解：〔3〕當(dāng)巷道寬度，那么淺埋偏壓巷道左側(cè)對底板產(chǎn)生的應(yīng)力已到巷道右側(cè)主動滑移區(qū)、過渡區(qū)及被動滑移區(qū)內(nèi)，其應(yīng)力分布規(guī)律極為復(fù)雜，有待進(jìn)一步研究。為平安起見，建議淺埋偏壓巷道底板承載力取〔式7〕或者〔式8〕的一半，即為：只要淺埋偏壓巷道兩幫豎向土重或不大于巷道底板極限承載力，那么淺埋偏壓巷道屬于平安狀態(tài)，反之，淺埋偏壓巷道任何一幫土重或大于巷道底板極限承載力都會發(fā)生巷道平安事故。2結(jié)論本文運(yùn)用臨界寬度法，土塑性力學(xué)中滑移線法及極限法等有關(guān)知識，從理論上分析了淺埋偏壓巷道底板極限承載力的計(jì)算公式，為判斷淺埋偏壓巷道底板是否處于穩(wěn)定狀態(tài)提供了一種較為可靠新的方法，然上述理論公式尚未得到工程實(shí)例和數(shù)值模擬驗(yàn)證，且尚未考慮滲水作用對偏壓巷道底板承載力的影響，存有一定的缺陷，有待進(jìn)一步深化研究。參考文獻(xiàn)[1]切爾尼亞克.巷道底鼓的預(yù)防[J].煤炭科研參考資料，1980〔63〕：1-6.[2]姜耀東，陸士良.巷道底鼓機(jī)理的研究[J].煤炭學(xué)報(bào)，1994.19〔4〕：343-351.[3]奧頓哥M.巷道底鼓的防治[M].北京：煤炭工I出版社，1985.[4]潘一山，祝平，王德利.深埋巷道底鼓及防治的蠕變模擬試驗(yàn)和數(shù)值分析.黑龍江礦業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，1998.8〔2〕：1-7.[5]賀永年，何亞男.茂名礦區(qū)巷道底膨?qū)崪y與分析.巖土工程學(xué)報(bào)，1994.16〔4〕：40-46.[6]潘一山，王來貴，章夢濤.巷道底膨的計(jì)算模型及有限元數(shù)值分析.礦山壓力與頂板管理，1993.1：17-22.[7]李和志，趙永清，陳春鳴.基于極限分析法的軟巖巷道底板極限承載力研究[J].礦業(yè)工程研究，2021.30〔2〕：31-36.[8]趙永清.基坑支護(hù)構(gòu)造土壓力計(jì)算及坑底穩(wěn)定性研究[D].湖南科技大學(xué)，2021.[9]李