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1、单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第六章围岩压力与围岩稳定性,主要内容,第一节概述,第二节坚硬岩体的应力和稳定验算,第三节松动围岩压力的计算,第四节变形围岩压力的计算,第五节塑性松动压力的计算,第六节地质分析法计算围岩压力,第七节喷锚支护原理与新奥法,第六章围岩压力与围岩稳定性,1,第一节概述,围岩应力与围岩压力概念,洞室的开挖在岩体中形成了新的洞穴,这就破坏子,岩体中原有的应力状态,使洞室周围岩体中的应力重新,分布,这种重新分布的应力称围岩应力。在围岩应力作,用下,围岩不断变形并逐渐向洞室位移,一些强度较低,的岩石由于应力超过强度的极
2、限值而破坏,破坏了的岩,石在重力作用下塌落。为保证洞室稳定,在洞内进行必,要的支撑和衬砌。洞室围岩的变形和破坏而作用于支护,和衬砌上的压力称围岩压力,也称山岩压力,地压等,第一节概述,2,围岩压力与围岩稳定性分解课件,3,2围岩压力与支护衬砌的关系,围岩压力值的正确估计与否,关系到能否合理地设,计支护衬砌的尺寸。如围岩压力估计值大于实际值,设,计的技衬必然偏大,浪费了材料及人力,反之,支衬被,压坏,出现事故,洞室安全不能保证。,相适应,围岩压力越大,设计支衬的尺寸就要大些。,3围岩压力的影响因素,围岩压力的影响因素极为复杂,地质方面与工程方面。,地质方面的因素(自然属性),完整性或破碎程度。,
3、(2)结构面的产状、分布密度、力学性质、充填物性,质及其充填状态,(3)地下的活动状况。,(4)岩体的性质和强度。,2围岩压力与支护衬砌的关系,4,围岩压力与围岩稳定性分解课件,5,4.围岩压力的确定,围岩压力的大小和方向很复杂,公式理论都是在,定的简化条件下推导出来的,是近似公式。故在应用这,些公式和理论时要注意其适用条件。当实际情况与公式八,简化条件较一致时,效果较为满意。,5围岩压力的类型,根据围岩变形破坏机理,把围压分为变形,松动,膨胀,冲击围压四种类型,并采用不同的理论进行计算,4.围岩压力的确定,6,中等坚硬的岩石,围岩变形较大,产生变形围压,可用弹,性理论计算,软弱破碎岩石,岩石
4、破坏而松动塌落形成松动围压,采用松,散介质极限平衡理论或块体极限平衡理论分析,冲击围压又称岩爆,它是弹脆性岩体过度受力后突然发生弹,射变形所引起的围岩压力现象,对这种围压至今还未有有效的,预测计算方法,有人用能量理论来预测,膨胀围压是变形围压的一种,只是引起变形的原因较特殊。,由于围岩吸水膨胀对支衬产生的压力。至今没有很好的计算方,法,原则上可采用弹塑性理论配合流变理论分析,般情况下可分为变形和松动固压两种大类。,中等坚硬的岩石,围岩变形较大,产生变形围压,可用弹,7,第二节坚硬岩体的应力和围岩稳定验算,对于坚硬完整的岩体,一般强度较大,变形较小或无,不需支衬,故一般无围岩压力或很小,这时洞室
5、的稳,定与否,只验算洞室边界上的切向应力。,当R-岩石的容许抗压强度,围岩稳定,如RJ-岩石的容许抗拉强度,Rc=0.6Rc无裂隙的坚硬围岩,或0.5Rc有裂隙的坚硬围岩,第二节坚硬岩体的应力和围岩稳定验算,8,例题:某花岗岩体,完整性良好,单轴抗压强度Rc=100MPa,在岩体内开挖直墙拱顶洞室,洞的跨度B=12m,洞高h=16m,洞埋深H=220m,岩石的重度y=27KNm3,试问围岩的稳定性,如何?,解:(1)涧室围岩的天然应力oH=VH=27220=594MPa,假定天然应力比值系数为1,则=H=594MPa,岩石的容许抗压强度R=06Rc=06100=60MPa,(2)将洞室看作圆形
6、,圆形洞室的=2=25.94=1188MPaRc=60MPa,故洞室是稳定的。,例题:某花岗岩体,完整性良好,单轴抗压强度Rc=100MPa,9,(3)将洞室看作椭圆形,计算洞顶A点和侧壁B点的切向应力,0=(Ow-0v)+20H 2 0e8=(0r-Om)+20,4,本题中q1=6m,q2=8m,代入数据得,eA=20Hq2/q1=25.948/6=1584MPa,0=20vq1/q2=25946/8=8.92MPa,oA,。gR,所以围岩是稳定的。,部绵灌,(3)将洞室看作椭圆形,计算洞顶A点和侧壁B点的切向应力,10,围岩压力与围岩稳定性分解课件,11,围岩压力与围岩稳定性分解课件,12
7、,围岩压力与围岩稳定性分解课件,13,围岩压力与围岩稳定性分解课件,14,围岩压力与围岩稳定性分解课件,15,围岩压力与围岩稳定性分解课件,16,围岩压力与围岩稳定性分解课件,17,围岩压力与围岩稳定性分解课件,18,围岩压力与围岩稳定性分解课件,19,围岩压力与围岩稳定性分解课件,20,围岩压力与围岩稳定性分解课件,21,围岩压力与围岩稳定性分解课件,22,围岩压力与围岩稳定性分解课件,23,围岩压力与围岩稳定性分解课件,24,围岩压力与围岩稳定性分解课件,25,围岩压力与围岩稳定性分解课件,26,围岩压力与围岩稳定性分解课件,27,围岩压力与围岩稳定性分解课件,28,围岩压力与围岩稳定性分解课件,29,围岩压力与围岩稳定性分解课件,30,围岩压力与围岩稳定性分解课件,31,围岩压力与围岩稳定性分解课件,32,围岩压力与围岩稳定性分解课件,33,围岩压力与围岩稳定性分解课件,34,围岩压力与围岩稳定性分解课件,35,围岩压力与围岩稳定性分解课件,36,围岩压力与围岩稳定性分解课件,37,围岩压力与围岩稳定性分解课件,38,围岩压力与围岩稳定性分解课件,39,围岩压力与围岩稳定性分解课件,40,围岩压力与围岩稳定性分解课件,41,围岩压力与围岩稳定性分解课件,42,围岩压力与围岩稳定性分解课件,43,围岩压力与围岩稳定性分解课件,44,围岩压力与围岩稳定性分解课件,45,
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