Введение
1 Анализ состояния вопроса и постановка задач исследований 10
1.1. Геомеханические закономерности деформирования и разрушения горных пород в условиях больших глубин. 10
1.1.1. Экспериментальные и натурные исследования зонального разрушения горных пород в массиве вокруг подземных выработок 10
1.1.2. Лабораторные исследования 22
1.1.3. Теоретические исследования зонального разрушения горных пород вокруг выработки 25
1.1.4. Теоретические концепции зонального деформирования и разрушения горных пород в массиве вокруг выработок 28
1.2. Конструкции обделок подземных сооружений и крепи горных выработок в сложных геомеханических условиях больших глубин 34
1.2.1. Конструкции жесткой крепи с высокой несущей способностью 35
1.2.2. Конструкции податливой крепи 41
1.2.3. Конструкции многослойной крепи с податливым слоем 54
1.2.4. Конструкции крепи в условиях зонального разрушения пород 60
2 Экспериментальные исследования закономерностей зонального деформирования и разрушения сильно сжатых горных пород вокруг подземных выработок большого поперечного сечения 66
2.1. Горно-геологические и горно-технические условия строительства тоннелей в районе исследований 66
2.2. Определение прочностных свойств вмещающих пород 71
2.3. Методика исследования деформаций вмещающих пород 73
2.4. Результаты наблюдений за деформациями вмещающих пород Тарманчуканского тоннеля 76
2.5. Закономерности деформирования массива горных пород вокруг тоннеля Тарманчуканский 80
3 Аналитические исследования закономерностей зонального разрушения сильно сжатых горных пород вокруг подземных выработок 88
3.1. Математическая модель сильно сжатого на большой глубине породного массива 88
3.2. Выбор и постановка краевой задачи о невесомой плоскости, с заданными на бесконечности напряжениями, моделирующими гравитационное поле, и ослабленной круглым отверстием, равномерно нагруженным по контуру и моделирующим закрепленную подземную выработку 94
3.3. Сравнение результатов экспериментальных и аналитических исследований 97
3.4. Исследование закономерностей развития зональной структуры разрушения массива вокруг горных выработок 101
4 Разработка конструкции крепи (обделки) регулируемого сопротивления строящихся в условиях больших глубин горных выработок и подземных сооружений 109
4.1. Конструкция многослойной жестко-податливой крепи с использованием подвижных материалов 110
4.1.1. Конструкция и материалы податливого элемента обделки 110
4.1.2. Конструкция податливого слоя 110
4.1.3. Конструкция крепи (обделки) 113
4.2 Конструкция многослойной жестко-податливой крепи с использованием элементов трения 114
4.2.1. Конструкция податливого элемента 114
4.2.2. Конструкция податливого слоя 116
4.2.3. Вариант конструкции сборной блочной крепи 116
4.3. Применение технологии «набрызг-бетонирования» для создания податливого слоя обделки 118
4.3.1. Конструкция податливого элемента 118
4.3.2. Конструкция жестко-податливой обделки с использованием набрызг-бетонной технологии для создания податливого слоя 120
4.4. Конструкция многослойной жестко-податливой крепи активного регулируемого сопротивления .121
4.4.1. Конструкция и материалы податливого элемента обделки 121
4.4.2. Конструкция податливого слоя 121
4.4.3. Конструкция крепи активного регулируемого сопротивления 121
