隧道下膏体充填开采长期稳定性研究

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变量注释表

1 引言

1.1 研究背景与意义

1.2.1 隧道和采空区相互作用机制方面

1.2.2 充填体温度影响方面

1.2.3 充填膏体作用机理方面

1.2.4 充填体耐久性方面

1.2.5 充填体微观、细观结构特征方面

1.3 研究内容

（4）充填体受腐蚀后隧道长期稳定性研究

1.4 研究目标

（1）通过数值模拟，分析隧道受到采动影响后的应力场和位移场分布规律，对比全陷开采与膏体充填开采条件下隧道围岩的稳定性

（2）通过试验研究，获得化学腐蚀和温度共同作用下充填体宏观力学特性劣化规律，以相对动弹性模量为损伤变量建立充填体宏观尺度的损伤演化模型

（3）通过SEM-EDS扫描试验，获得不同腐蚀时间下、不同溶液浓度、不同温度和不同腐蚀溶液种类下充填体试件内部结构的微观特征以及化学成分变化规律，从微观层面解释充填体的强度变化机理，构建温度、化学共同作用下充填体多尺度损伤模型

（4）通过数值模拟，研究充填体受腐蚀后隧道围岩的位移场和应力场演化规律，在此基础上分析隧道下膏体充填开采的长期稳定性

1.5 技术路线

2 隧道围岩稳定性受采动影响的数值模拟研究

2.1.1 地理位置

2.1.2 环境情况

2.2 隧道下开采的数值模拟研究

2.2.1 几何模型的建立

2.2.2 全陷开采的数值模拟研究

2.2.3 充填开采的数值模拟研究

2.2.4 数值模拟结果对比

2.3 本章小结

3 温度、化学共同作用下粉煤灰地聚物充填体耐久性研究

3.1 试验原材料与配合比

（1）水泥：

（2）粉煤灰

（3）煤矸石

（4）矿渣

（5）添加剂

（6）水

3.2 腐蚀试验设计与结果

3.2.1 不同温度、化学作用下粉煤灰地聚物充填体正交试验设计

3.2.2 腐蚀时间

3.2.3 温度、化学腐蚀装置

3.2.4 不同温度、化学作用下粉煤灰地聚物充填体正交试验结果

3.3 不同温度、化学作用下粉煤灰地聚物充填体强度

3.3.1 不同溶液腐蚀粉煤灰地聚物充填体强度演化规律

3.3.2 不同腐蚀龄期粉煤灰地聚物充填体强度极差分析

3.4 不同温度、化学作用下粉煤灰地聚物充填体相对动弹模

3.4.1 不同溶液侵蚀下粉煤灰地聚物充填体相对动弹模演化规律

3.4.2 不同腐蚀龄期粉煤灰地聚物充填体相对动弹模极差分析

3.5 不同温度、化学作用下粉煤灰地聚物充填体质量

3.5.1 不同溶液腐蚀粉煤灰地聚物充填体质量演化规律

3.5.2 不同腐蚀龄期粉煤灰地聚物充填体质量极差分析

3.6 相对动弹性模量损伤模型的建立

3.7 本章小结

4 温度、化学共同作用下粉煤灰地聚物充填体微观力学分析

4.1 试验概况

4.2 微观形貌分析

4.2.1 20% 32.5℃ NaCl溶液腐蚀粉煤灰地聚物充填体微观分析

4.2.2 20% 40℃ Na2SO4溶液腐蚀粉煤灰地聚物充填体微观分析

4.2.3 5% 40℃ MgCl2溶液腐蚀粉煤灰地聚物充填体微观分析

4.3.1 标养28d

4.3.3 NaCl溶液腐蚀

4.3.1 Na2SO4溶液腐蚀

4.3.2 MgCl2溶液腐蚀

4.4 孔隙率损伤数学模型建立

4.5 宏观和微观模型的统一

4.6 本章小结

5 隧道下伏采空区充填后受温度、化学影响的数值模拟研究

5.1.1 应力场分析

5.1.2 变形场分析

5.2.1 应力场分析

5.2.2 变形场分析

5.3.1 应力场分析

5.3.2 变形场分析

5.4 本章小结

6 结论与展望

6.1 结 论

6.2 展 望

参考文献

作者简历

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