高温高湿环境下膨胀岩巷道围岩湿度场研究

基本信息
批准号:51564010
项目类别:地区科学基金项目
资助金额:40.00
负责人:刁心宏
学科分类:
依托单位:华东交通大学
批准年份:2015
结题年份:2019
起止时间:2016-01-01 - 2019-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:于洋,石钰锋,陈力,陈志亮,章坤,杨守兴
关键词:
围岩湿度场巷道膨胀岩
结项摘要

In the construction process of deep underground engineering, due to the geotherm, heat generated by mechanical operation and bad ventilation, the working face is often in high temperature condition. Meanwhile, the drilling and other construction water can not be timely and smoothly discharged and accumulate at the working face, which makes the working face air humidity in saturated state. And the swelling rock has strong hygroscopic characteristics, the moisture in the air is absorbed by the surrounding rock and migrates and proliferates deeply. Because of the increase of water content, the surrounding rock will produce expansion deformation, and then expansion pressure..This study aims to find out humidity field distribution rule of the surrounding rock of roadway in swelling rock, under high temperature and high humidity environment by the laboratory experiments about the hygroscopic property, moisture migration ways and humidity field model test of the Swelling rock under the special environment . Besides, we are going to coupling with the results of previous research, the surrounding rock humidity field caused by the seepage of construction water and bottom water, and finding the humidity field distribution rule of the surrounding rock of roadway in swelling rock. The result would provide a scientific basis for calculation of the surrounding rock stress, deformation and the pressure on the supporting structure.

在深部地下工程施工过程中,由于地热、机械运转产生热量和通风不良,掘进工作面处往往处于较高的温度环境中,加之凿岩和其他施工用水不能及时顺利排出而积聚在工作面,使得掘进工作面处空气湿度基本处于饱和状态。而膨胀性围岩具有较强的吸湿特性,空气中的水分被围岩吸收并向深处迁移和扩散,围岩会因含水量增加而发生膨胀变形,继而产生膨胀压力。. 本项研究拟通过实验室试验,开展膨胀岩吸湿特性、高温高湿环境下膨胀岩水分迁移规律和高温高湿环境下巷道围岩湿度场模型试验研究,弄清高温高湿环境下膨胀性巷道围岩湿度场分布规律,并与前期研究得到的施工用水及底板积水渗透引起的围岩湿度场耦合,得到膨胀性巷道围岩湿度场的分布规律,为围岩应力、变形以及作用在支护结构上的压力计算提供科学依据。

项目摘要

在对膨胀岩相似材料配比不断完善的基础上,通过对具膨胀性泥岩在常态和高温高湿条件下吸湿特性试验研究、膨胀岩相似材料吸湿特性系列试验研究、膨胀岩围岩含水量变化模式识别与计算、高温高湿环境下膨胀岩巷道围岩压力与变形数值仿真及围岩湿度场相似材料模型试验,基本弄清了膨胀性泥岩及膨胀性岩石相似材料在高温高湿环境下的吸湿特性、水分在膨胀性岩石相似材料中的迁移规律、膨胀性围岩巷道在高温高湿环境下围岩含水量变化分布特征以及含水量计算方法、膨胀性围岩巷道围岩压力与变形规律,为膨胀性围岩巷道围岩压力及变形的进一步研究、提高膨胀性围岩支护结构设计的合理性和准确性奠定了坚实的基础。

项目成果
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数据更新时间:2023-05-31

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