内容发布更新时间 : 2024/12/23 10:49:08星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
第六章 地下洞室围岩应力与围岩压力
(4)被较大结构面切割成的围岩: 开挖 大块的滑落 围压
——大块滑落岩体的重量对支护或衬砌产生的压力叫块体滑落围岩压力(本质与塌落围岩压力相同) 。 (块体极限平衡理论)
另外,冲击地压——岩爆,即岩石被挤压到超过其弹性限度时,岩体内积聚的能量突然释放所造成的岩石破坏现象。 膨胀压力——由于硐室围岩膨胀而产生的压力。
关于后两种围压,目前研究较少,尚无法进行理论计算,故本章主要讨论:形变、松动、块体滑落。 三、围岩压力的影响因素: 主要因素:
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第六章 地下洞室围岩应力与围岩压力
地质因素:岩性,结构(上面已经讲过)
工程因素:硐室形状,大小,支护形式,刚度,时间,埋深,施工方法等。
由上述可见,影响围岩压力的因素很多,但当前的一些围岩压力理论,常常忽略了许多的影响因素,有时是一些重要的因素,使最后结果与实际出入较大。因此,只有正确的全面的分析这些影响因素,并分清主次,才能正确的掌握围岩压力的大小大和分布特征。
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第六章 地下洞室围岩应力与围岩压力
第四节 弹、塑性理论计算
对于强度较低的岩石,为了防止围岩的过渡变形和破坏,对围岩设置支护和衬砌。
支护衬砌后, 对于衬砌来讲,围岩变形作用其上的压力就是围岩形变压力;而对于围岩来讲,支护衬砌阻止它的变形就相当于在硐壁四周给围岩一个径向推力,即衬砌对围岩的反力,从而改善了原有硐壁径向应力为等于零的状态,并使围岩中应力达到一个新的相对平衡状态。基于这种认识,我们只要求得包括硐壁在内一定范围的径向应力公式,那么,作用在支护上的围岩压力也就可求得了。
σa 一、弹、塑性区应力条件
对于弹性岩体,当岩体侧压力系数λ=1 时,有:
???r①
?rr????(1?a)??arr2V2ar?a2)??a2(1?Va222σV σr a σa r σθ 2?0σh= σV
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第六章 地下洞室围岩应力与围岩压力
当r=a时
?????2?????0ra?Var?σr、σθ均为主应力。
可见,硐室围岩中起着决定影响的是切向应力σθ ,这里σθ ,σr均为主应力。在一定条件(满足莫尔强度条件时)将发生塑性破坏,形成塑性区,塑性区应力为:
②
?r?(?a?Cctg?)(??r)a2sin?1?sin??Cctg?2sin?1?sin??r2sin?(?a?Cctg?)()1?sin?a?Cctg?若塑性区半径为R,弹塑性区边界上的径向应力为σR则弹性区的应力: ③
RR?(1?)??r?V?R22rr????(1?R)??Rrr2V2R2222二、R的确定
当r=R时(即在弹塑性区边界上)
(既可用弹性区应力公式,也可用塑性区公式计算σθ 和σr )
?有: ? 则: r,=? r =??r??弹塑弹塑弹+??=?r+??弹塑塑 24