Исследование проводили для проверки теоретических предпосылок, предварительных расчетов и уточнения параметров анкерной крепи, а также получения сравнительной характеристики работы арочной и анкерной крепей. Туннель пролетом 11,8м и высотой 5,65 м (верхняя часть) расположен на глубине 540 м от поверхности в известняках с пределом прочности на сжатие 800 кгс/см2. Пласты мощностью 0,5 м наклонены под углом 65° к оси туннеля. Нормально к пластам проходят тектонические трещины через 1 —1,5 м, заполненные глинкой трения.

Модели были выполнены в геометрическом масштабе 1 : 60, масштаб напряжений 1 : 52. Исследования проводили в четыре этапа: измеряли деформации и смещения на контуре выработки и в глубине массива породы при бытовом давлении для незакрепленной выработки, для туннеля закрепленного арками и для туннеля, закрепленного анкерами; определяли характер деформаций при превышении бытового давления и разрушении выработки, закрепленной анкерами.

На основании исследований были получены следующие результаты:

установка анкерной крепи приводит к образованию несущего породного свода, что подтверждается уменьшением деформаций контура выработки на 30% со стороны подсеченных пластов и на 8% с противоположной стороны (аналогичный эффект при установке арочной крепи 40 и 12—19%), а также увеличением на 10% сжимающих напряжений в массиве на уровне пят породного свода в 3— 5 м от контура выработки;

разрушение модели произошло при нагрузке, в 2 раза превышающей бытовое давление, причем первые вывалы возникли со стороны неподсеченных пластов породы. Наблюдалосьинтенсивное раскрытие трещин напластования и смятие пластов под пятой породно-анкерного свода, что подтверждает его несущий характер;

напластование обусловливает анизотропию горного массива, приводящую к несимметричному распределению деформации вокруг выработки (радиальные деформации породы со стороны подсеченных пластов составили 70%, а с другой стороны — 40% деформации в замке свода).

Облако