聚丙烯纤维混凝土钢筋 网壳 复合衬砌模型试验研究
闾 沛 ，庞建勇 ，桑普天
(安 徽理 工大 学土 木建筑 学 院 ，淮南 232001)
摘 要 ：利 用 大 型地 下 结 构试 验 台 ，进 行 了围 压 作 用 下 聚 丙 烯 纤 维 混 凝 土 钢 筋 网 壳 复 合 衬 砌 模 型试 验 ，研 究 了
该支护 结构 的力学性能和承载能力以及 支护 系统 的变形 、破 坏形态与发展规 律 ，可 为理论分析计 算和 工程 应用提供
依 据 。
关键词 ：软岩巷道 ；钢筋 网壳；复合衬砌 ；试验研 究
Abstract：By large scale underground structure research platform，the experiments of the polypropylene concrete bar
shell composite lining modal under confining pressure are carried out．The mechanical perform ance，loading capacity，
deform ation，damage form and developing laws of the support structure are studied，which can offer the basis of theoretic
analysis and calculation and engineering application．
Key words：Soft rock roadway；Bar shell；Composite lining；Experimental study
中图分类号 ：TU528．572 文献标识码 ：A 文章编 号 ：1000—4637(2012)01—40—04
0 前言
随 着 矿 井 开采 规 模 的加 强 和 开 采 深 度 的不 断
增 加 ，高 应 力 软 岩 巷 道 的 支 护 问题 显 得 越 来 越 突
出 。能否 解决 高 应力 软 岩巷 道 的支 护难 问题 ，是 煤
炭开采 向纵深发展和安全 生产 的关键问题之一lll。
目前 ，高 应 力 软 岩 巷 道 大多 采 用 锚 喷 支 护 、锚 网喷
支护及可缩金属支架 ，由于金属支架与常规 的锚喷
支护 技术 不 能适 用 高应 力 软岩 巷道 大 变形 的要 求 ，
支护结构破坏之后常常需要进行巷道的重新翻修 ，
浪费 大量 的 人力 和物 力 。因此 ，针 对 高应 力 软岩 巷
道支 护 特 点 ，研 究 一 种 技 术 上 合 理 、经 济 上 可 行 的
支护结构 ，具有较高的研究价值和现实意义。
本文利用大型地下结构试验台 ，进行高地压作
用下原材料聚丙烯混凝土钢筋网壳复合衬砌结构
模 型 试验 ，研 究 了 聚丙 烯混 凝土 钢 筋 网壳 复 合衬 砌
结 构 的力 学 性 能 、承 载能 力 、衬 砌 的变 形 与受 力 特
点 ，以确定这种新型支护结构能否满足高应力大变
形 巷道 的支 护 问题 。
1 模型试 验
综合试验条件 ，试验取衬砌结构拱顶一片圆弧
结构 为原 型 ，几 何相 似 比为 =2。模 型所 用 的材料
与原 型相 同 ，即 C~=Cp=1[2-31。
1．1 模 型制作
由相似条件可以确定 ，钢筋 网壳复合衬砌支护
结构试验采用直径为 12mm的主弧筋，其余钢筋直
基金项 目：安徽省高校省 级 自然科学重点项 目(KJ2011A099)。
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径 为 8ram。制作完 成 的钢筋 模型 如 图 1所示 。
试 验采 用 的混凝 土设 计强 度为 C20。混凝 土 的
配 比为水 泥 ：砂子 ：石 子 ：水 =1：1．84：1．84：0．45，纤维
掺量为 0．9kg／m ，试件厚度 100mm，高 400mm。试件
浇注好后在室内养护 28d，拆模后的试件如图 2所
示 。

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