工程地质学原理和勘察期末考试思考题Word格式文档下载.docx
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从以下方面进行描述：
结构面的产状、结构面的密集程度、结构面的连续性、结构面的粗糙度、结构面的侧壁强度、结构面的张开度、结构面的填充物、结构面内的渗流、节理组数、块体大小。
评价应从结构面的规模等程度去评价，规模不同对岩体的稳定性和渗漏的影响都不一样。
其次是评价结构面的强度。
5．软弱夹层和泥化夹层的定义和特征是什么？
泥化夹层形成的基本条件是什么？
（1）①软弱夹层是指在坚硬的岩体中夹有强度低，泥质或碳质含量高、遇水易软化，延伸较广和厚度较薄的软弱夹层，及岩层中厚度相对较薄、力学强度较低的软弱层或带。
②软弱夹层通常有以下特征：
A.厚度薄，单层厚度一般多为数厘米至十余厘米，有的仅数毫米；
B.多呈相互平行，延伸长度和宽度不一的多层状；
C.结构松散；
D.岩性、厚度、性状及延伸范围，常有很大的变化（相变）；
E.力学强度低、软弱夹层的结构、矿物成分和颗粒组成的不同，其抗剪强度有很大差别。
（2）①泥化夹层是指黏土岩类岩石一系列地质作用变成泥塑的过程。
②泥化夹层的特性：
A.由原岩的固结或超固结胶结式结构，变成了泥质散状结构或泥质定向结构；
B.黏粒含量较原岩增多并达一定含量；
C.干容重比母岩小，天然含水量高，通常接近或超过塑限；
D.常具一定的膨胀性；
E.力学强度比原岩大为降低，岩性极为软弱，泥化带的摩擦系数通常只有0.2左右，压缩性较大；
F.由于结构松散，因而抗冲刷能力弱，在渗透水作用下，易产生渗透变形，一般前期以化学管涌为主，后期以机械管涌为主。
③条件：
泥化夹层通常都是综合成因的，一般认为泥化夹层的形成必须具备下述三个条件：
A.物质基础；
B.构造作用；
C.地下水的作用。
6.岩体结构类型如何划分？
整体块状结构（整体结构、块状结构）、层状结构（层状结构、薄层状结构）、破裂结构（镶嵌结构、镶嵌破裂结构、破裂结构）、散体结构。
按岩体的节理化程度。
7．岩体的变形特征和变形指标有哪些？
（1）变性特征：
岩体的变性特征通常包括结构面变形和结构体变形两部分。
实测的岩体应力-应变曲线，是上述两种变形叠加的结果。
坚硬岩石曲线的特点是弹性变形显著，软弱面曲线的特征表明以塑性变形为主，而岩体的曲线特征则复杂得多。
岩体的应力-应变曲线可划分为直线形、上凹形、下凹形、复合形。
（2）变形指标：
主要是通过现场的原位岩体变形实验确定。
岩体变形的现场试验方法很多，主要是静力法和动力法两大类，其中，静力法有承压板法、单轴压缩法、夹缝法、协调变形法及钻孔弹模计测定法等；
而动力法主要分为地震法、声波法及超声波法等。
广泛应用的是承压板法和动力法岩体变形实验。
8.什么是岩体的流变性？
什么是岩体的长期强度？
如何确定岩体的长期强度？
固体介质在长期静荷载的作用下，应力或变形随时间而变化的性质称为流变性。
当岩体所受的长期应力超过某一临界应力值时，岩体才经蠕变发展至破坏，这一临界应力值（即蠕变破坏的最低应力值）称为岩体的长期强度（
）。
岩体的长期强度取决于岩石及结构面的性质、含水量等因素。
长期剪切强度
短期剪切强度。
9．简述岩体的破坏方式和机制？
岩体的破坏方式和破坏机制与受力条件及岩体的结构特征有关。
岩体结构类型不同，其破坏方式也不同。
一般岩体的破坏方式主要有：
脆性破裂、块体滑移、层状弯折、追踪破裂、塑性流动等几种类型。
10.简述岩体的强度性质。
有填充结构面与无填充结构面的抗剪强度有何不同
答:
在一般情况下，岩体的强度既不等于岩块的强度，也不等于结构面的强度，而是两者共同影响表现出来的强度。
但是在某些情况下，可用岩块或结构面得强度来代替。
岩体的强度受将结构面的产状、结构面的密度及围压大小等因素影响。
无填充结构面：
1.平直光滑无充填结构面抗剪强度
这类结构面以光滑结构面及磨光面为代表，例如剪切节理面等。
其摩擦强度曲线唯一通过原点的斜线。
表达式为：
式中
——结构面的法向应力；
——结构面的摩擦角
2.粗糙起伏无充填结构面的抗剪强度
结构面的粗糙起伏增加了结构面的抗剪强度。
（1）当法相营力较小时，在滑移过程中允许岩体向上剪胀，结构面的凸起体部分可以互相骑越，凸起体的伏起角为
其强度曲线表达式是：
；
（2）当法向应力较大时，在移滑过程中掩体无法向上剪胀，在剪应力作用下凸起体被剪断。
这时结构面的抗剪强度不单取决于剪切面的摩擦阻力。
而主要是由于凸起体强度决定，表达式为：
3.有充填物结构面的抗剪强度
有充填物结构面的抗剪强度，主要取决于填充物的成分、结构、厚度及填充程度等。
一般结构面的强度随填充物中黏土含量增面的抗剪强度，一般还随充填物厚度增加而降低，随碎屑成分力度加大而增加。
结构面的抗剪强度。
一般还随充填厚度增加而降低。
11．影响结构面抗剪强度的主要因素有哪些？
由于岩体是由结构面和各种形状岩石块体组成的，所以，其强度同时受两者性质的控制。
在一般情况下，岩体的强度既不等于眼快的强度，也不等于结构面的强度，而是两者共同些影响变现出来的强度。
但是在某些情况下，可以用岩块或结构面的强度来代替。
如果岩体中结构面不发育，成完整结构是，岩体的强度即为岩石的强度；
如果岩体沿某一结构面产生整体滑动时，则岩体强度完全受结构面强度控制。
因此，岩体的强度受结构面的产状、结构面的密度及围压大小等因素影响。
12.地应力的概念、种类和起源是什么？
存在于岩体中的地应力叫初始地应力或天然地应力。
地应力起源，主要是在地壳形成过程中伴随各个时期的构造运动一起形成的，并在形成后由于剥蚀或堆积、不断改变其应力状态。
地应力分为：
自重应力和构造应力。
13．地应力的分布有何规律？
影响地应力分布的主要因素有哪些？
（1）地应力的分布规律：
A.岩体中存在三向不等的空间应力场；
B.垂直向应力语岩体自重的关系；
C.水平应力与垂直应力的关系：
100/H+0.30<
=入<
=1500/H+0.50；
D.水平应力具有强烈的方向性
（2）影响地应力的因素：
A.地形因素的影响，地形的影响常在侵蚀基准面以上及以下一定范围内表现特别明显。
B.地质构造的影响，地质构造决定了地应力的类型、大小和方向性。
14.地应力的测量方法有哪些？
应力恢复法、应力接触法、应变恢复法、应变解除法、水压致裂法、声发射法、X射线法、重力法等。
应力解除法中最常用的最普遍的，钻孔套芯应力解除法、水压致裂法。
15．较有代表性的岩体工程地质分类有哪些？
较有代表性的岩体工程地质分类有：
A.岩石坚固系数分类；
B.岩体荷载分类；
C.岩石质量指标RQD分类；
D.节理岩体的地质力学分类RMR；
E.岩体质量Q系统分类
16.节理岩体的地质力学分类RMR和岩体质量Q系统分类都考虑了哪些因素？
RMR考虑了岩石单轴抗压强度、RQD、不连续面的间距、形状和方向以及地下水的情况
Q系数考虑了岩体的完整程度，节理的形状和发育程度，地下水的状况及地应力方向与大小
第十章坝的工程地质研究
1．什么是工程地质条件？
什么是工程地质问题？
（1）工程地质条件是一个综合性概念，可理解为与建筑有关的地质因素的综合。
一般认为，它包括工程建筑地区的地形地貌、岩土类型及工程地质性质、地质结构、水文地质条件、物理地质环境（例如应力及地热等）、天然建筑材料等7个方面。
（2）人工程地质问题类工程活动和自然地质作用会改变地质环境，影响工程地质条件变化。
当工程地质条件不满足工程建筑稳定、安全的要求时，亦即工程地质条件与工程建筑之间存在矛盾时，就称为工程地质问题。
工程地质问题可归纳为：
坝基工程地质问题；
输水及排水建筑物的工程地质问题；
水库区工程地质问题；
区域地壳稳定问题；
环境工程地质问题。
2.坝基稳定性的分析应包括哪些内容？
应该包括坝的工程地质条件，其中主要有坝的地形地貌、岩土类型及工程地质性质、地质结构、水文地质条件、自然地质现象、地质物理环境、天然建筑材料。
其次是坝型，不同的坝型对地质条件有着不同的要求，这也影响着坝的稳定性。
然后是讨论坝建成后的坝区渗漏和坝基渗漏变形及坝基的抗滑稳定和坝基沉降与承载力等的分析，通过这些分析能够很好的把握坝基的各种稳定性。
3．坝基渗透变形破坏形式有哪些？
坝基渗透变形的类型主要有管涌、流土、接触冲刷和接触流失四种类型。
4.大坝失稳的形式有哪几种类型？
产生的原因各是什么？
即坝基的抗滑稳定，主要有如下类型：
表层滑动、浅层滑动、深层滑动。
产生原因：
表层滑动：
5．影响坝基抗滑稳定性的因素是什么？
坝基抗滑稳定性，受到工程作用力和坝基岩体工程条件的制约。
所以，分析抗滑稳定性影响因素时，主要应分析工程作用力和坝基工程地质条件。
（1）工程地质力：
坝体自重；
静水压力；
杨压力；
地震力
（2）坝基岩体的阻滑作用：
滑动面的阻滑作用；
切割面的阻滑作用；
坝下游抗力体的阻滑作用
6.简述各种坝型对地质条件的要求？
1.土石坝：
对地基要求条件较低，但应避开活断层及大的顺河断层、巨厚强透水层、压缩变形强烈的淤泥软粘土层、膨胀崩解较强土层、强震区存在较厚的粉细砂层。
2.重力坝：
要求坝基应具有足够的抗压强度以承受坝体的重量和各种荷载；
坝基岩体应具有足够的整体性和均一性，尽量避开大的断层带、软弱带、裂隙密集带等不良地质条件；
坝基岩体应具有足够的抗剪强度，抵抗坝基滑动破坏；
坝基岩体应具有足够的抗渗性能，抵抗坝基渗透变形破坏；
坝肩及两岸边坡要稳定等。
3.拱坝：
在所有坝型中，拱坝对地形和地质条件要求最高。
除了考虑重力坝对坝基的要求外，还应两岸岩体应当完整坚硬而新鲜；
坝基岩体要有足够整体性与均一性，以免发生不均匀沉降影响整个坝体产生附加应力，导致坝体破坏，要求拱端有较厚的稳定岩体；
地形应是对称的V形或U形峡谷等。
4.支墩坝：
对地形地质的要求介于拱坝与重力坝之间。
支墩所在的地基岩体要固定。
7．如何评价坝基强度与变形问题？
坝基的变形通常有两种方式：
垂直变位和角变位。
对于拱坝来说，应是垂直于拱端坝肩岩面的变位。
当坝基有均质岩层组成是，坝基的变形，沉降往往也是均匀的。
当坝基由非均质岩层组成时，且岩性差异显著时，则将产生不均匀变形。
如果是变形量特别是不均匀变形量超过了允许变形量，则坝基将会产生破坏，进而导致坝体裂缝，甚至产生失稳，所以，在进行坝址坝轴线选择时，应尽量选择均质岩层作为坝基，坝基的变形量要小于坝的设计要求。
一般坝基为坚硬岩石或砂卵石时，坝基沉降变形持续时间短，在大坝建成和水库蓄水后不久就趋于稳定。
但当坝基为软弱岩石时，特别为软土时，其沉降变形时间可持续很长。
8.如何有效地保护和改善坝基的稳定性？
通过开挖清基、岩土体加固、防渗排水及改变建筑物结构等方法能够有效的保护和改善坝基的稳定性。
首先是在坝基建设过程中要对坝基进行清理，以保证岩质的稳定，然后是建设过程中注意加固岩土体，然后是在坝的使用过程中注意防渗排水和除於。
第十一章边坡的工程地质研究
1．边坡形成后应力重分布有何特征？
（1）边坡岩土体主应力迹线发生明显偏移，越接近边坡坡面，最大主应力越近平行与边坡临空面；
而最小主应力则与边坡临空面几乎正交，远离坡面趋于天然应力场状态。
（2）在坡脚附近形成明显的应力集中带，边坡越陡，应力集中越严重。
随着河谷的下切，坡面附近的最大主应力（近平行于谷坡方向）显著提高，最小主应力显著降低，至坡面降为零。
（3）最大剪应力迹线发生偏移，呈凹向临空面的弧线。
在最大、最小主应力差值最大的部位（一般在坡脚附近），形成一个最大剪应力区，容易发生剪切破坏。
（4）在坡顶和坡面接近表面部位，由于侧向应力近于零，实际上变为两向受力。
在较陡边坡的坡面和坡顶出现拉应力，形成拉应带。
拉应带的分布位置与边坡的形状和坡脚的角度有关。
2.边坡变形破坏的类型及主要特征是什么？
1.边坡变形，松弛张裂、蠕动。
边坡变形以未出现连贯性的破坏面为特点，尤其是在坡面附近可能有一定程度的破裂与错动，但整体上没有产生滑动的破坏，一般分为卸荷回弹和蠕动等形式
2.边坡破坏，崩塌、滑坡
3．滑坡的主要组成部分有哪些？
滑坡的主要组成部分有：
滑坡体、滑动带、滑动面、滑坡床、滑坡、滑坡周界、滑坡舌、滑坡台地、滑坡谷丘、主滑线、滑坡裂隙。
4.野外如何识别和判断滑坡？
1.地形地貌及地物标志。
滑坡往往造成边坡上出现圈椅状和马蹄状地形，或使斜坡上出现反向台坎及脚坡向河床方向突出。
滑坡体上常有积水洼地、地面裂缝、树木歪斜、房屋倾斜、开裂等现象。
2.岩土结构特征，滑体周围岩层层位、产状等特征不连续、不一致。
3.水文地质标志。
滑动带前缘常有成排的泉水分布，并且泉水出水量的大小和泉水的清浊程度往往与滑体的活动有关。
4.滑坡边界及滑坡床标志。
滑坡壁上有顺坡擦痕，前缘土体常被挤出或呈舌状凸起；
滑体两侧常以沟谷或裂面为界；
滑坡床常有塑形变形带，其带内常由黏土矿物及磨光角砾组成；
滑动面很光滑，而且其擦痕方向与滑动方向一致。
以上四种方法需要综合分析、准确判断。
5．边坡的工程地质分类有哪些？
（1）岩质边坡的工程地质分类：
按地层岩性进行I级划分；
按结构进行II级划分；
（2）按变形方式进行III级划分。
（3）土质边坡的工程地质分类：
砂性土边坡；
黏性土边坡；
土石混合边坡；
黄土边坡；
其他特殊土类边坡。
6.试述影响边坡稳定性的因素。
岩土类型和性质对其有影响；
地质构造和岩体结构的影响；
分化作用；
水的作用；
地震作用的影响；
地形地貌；
植被作用；
工程荷载条件及人为因素。
7．边坡稳定性的工程地质评价方法有哪些？
边坡稳定性的工程地质评价方法主要有：
地质分析法（历史成因分析法）、力学计算法、工程地质类比法、过程机制分析法、理论计算方法等。
8.简述砂性土边坡在无地下水（即干坡）和有地下水渗流两种情况下，其稳定性和计算方法。
砂性土颗粒之间一般没有黏聚力或很小，其颗粒会沿坡面滑动，即滑在滑动面与坡面平行，其稳定性主要取决与坡面颗粒内摩擦角的大小。
1．当砂性土边坡在无地下水（即干坡）时，坡面单位土体的稳定系数为：
式中
——边坡坡角，（。
）；
——土内摩擦角，（。
2.当边坡有地下水渗流时，在稳定性计算中应考虑动水压力的影响，其安全系数为：
9．简述岩质边坡滑动面为折线时的稳定计算方法。
岩质边坡稳定性计算时，首先应该选择有代表性的断面，并应划分出牵引、主滑和抗滑地段；
其次各段计算指标应根据测试结果结合当地经验综合确定；
另外，一般用刚体极限平衡理论求抗滑稳定系数Fs（Fs=抗滑力/下滑力）以表示边坡稳定性。
滑面为圆弧面的稳定计算
滑面为平面的稳定计算
双滑面的稳定计算
10.不稳定边坡的防治措施有哪些？
1.防渗和排水；
2.削坡减重和反压；
3.修建支挡工程；
4.锚固；
5.喷素混泥土。
第十三章地下洞室的工程地质研究
1．地下洞室开挖前后应力特征有何不同？
何谓围岩？
何谓围岩应力？
地下洞室开挖前，岩体内的应力状态称为初始应力状态，即地应力状态。
此时，岩体内的地应力处于静止平衡状态，开挖后，由于洞室周围岩体失去了原有的支撑，破坏这种平衡状态，围岩将向洞内产生松胀位移，从而引起洞周围一定范围内岩体的应力重新调整（应力大小和主应力方向放声变化），直至达到新的平衡，这种现象称为应力的重分布。
这种盈利重分布只限于洞室周围的岩体，通常将洞室周围发生应力重分布的这一部分岩体叫围岩，而把重分布后的应力状态叫做围岩应力状态或二次应力状态。
该应力称为重分布应力，二次应力或围岩应力。
2.简述围岩变形破坏的类型及其特点。
1.坚硬完整岩体的脆性破裂和岩爆；
2.块状结构岩体的滑移掉快；
3.层状结构岩体的弯曲和拱曲；
4.碎裂结构岩体的松动解脱；
5.散体结构岩体的塑性变形和破坏。
3．隧洞选线时在地形地貌、地层岩性、地质构造，以及水文地质和自然地质现象方面，应注意哪些问题？
（1）隧洞选线时应注意利用地形，方便施工。
在地形上要求山体完整，洞室周围包括洞顶及傍山侧应有足够的山体厚度。
在山区开凿隧洞一般只有进口和出口两个工作面，如洞线长则将延长工期，影响效益。
为此在选线时，应充分利用沟谷地形，多开施工导洞，或分段开挖以增加工作面。
水工隧洞的选线。
应尽量采取直线，避免或减少曲线和弯道。
如采用曲线布置，根据现行规范要求，洞线转弯角应大于60°
，曲率半径不小于5倍洞径。
此外，隧洞进出口位置的地形地貌条件也很重要。
隧洞进出口地段的边坡应下陡上缓，无滑坡、崩塌等现象存在。
洞口岩石应直接出露或坡积层薄，岩层最好倾向山里以保证洞口坡的安全。
在地形陡的高边坡开挖洞口先行进洞，以保证边坡的稳定性。
隧洞进出口不应选在排水困难的低洼处，也不应选在冲沟、傍河山嘴谷口等易受水流冲刷的地段。
在地貌上应避开滑坡、崩塌、泥石流等不良自然现象，以及山麓堆积，坡积、崩积及洪积物等四纪松散沉积物。
地层与岩性条件的好坏直接影响隧洞的稳定性。
在洞线选择时，应分析沿线地层的分布和各种岩石的工程地质。
岩性比较坚硬、完整，力学性能较好且风化轻微者，对围岩稳定性有利；
而那些易于软化，泥化和溶蚀的岩体及膨胀和塑性岩体，则不利于围岩稳定。
因此，洞室位置应尽量选在坚硬完整岩石中。
一般在坚硬完整岩层中掘进，围岩稳定，日进尺快，造价低，在软弱、破碎、松散岩层中掘进，顶板易坍塌，边墙及底板易产生鼓胀挤出变形等事故，须边掘进边支护，工期长，造价高。
（2）地质构造是控制岩体完整性及渗透性的重要因素。
选址时应尽量避开地质构造复杂的地段，否则会给施工带来困难。
（3）地下工程施工中的塌方或冒顶事故，常常和地下水的活动有关。
隧洞施工中地下水涌水带来的危害，已屡见不鲜。
地下水对洞室的不良影响主要有以下几方面:
以静水压力的形式作用于洞室衬砌；
在动水压力作用下，某些松散或破碎岩层中易产生机械潜蚀等渗透变形；
使黏土质岩石软化，强度降低；
石膏、岩盐及某些以蒙脱石为主的黏土岩类，在地下水作用下将产生剧烈的溶解或膨胀；
因此在选址时最好选在地下水位以上的干燥岩体内，或地下水量不大、无高压含水层的岩体内。
尽可能避开饱水的松散土层，断层破碎带及岩溶化碳酸岩层及地表径流汇水区。
4.隧洞选线时在地形地貌、地层岩性、地质构造，以及水文地质和自然地质现象方面，应注意哪些问题？
1.注意利用地形，方便施工；
2.分析沿线地层的分布和各种岩石的工程性质；
3.考虑褶皱、断层和岩层产状的影响；
4.调查分析地下水埋藏条件、类型和泉水出露情况；
5.地应力和岩爆。
5．隧洞选线中或地下洞室定位时，应如何考虑地应力的主要方向？
为什么？
在底下洞室设计时，隧洞选线或位置的确定是先决问题之一。
首先考虑区域稳定性及山体的稳定。
一般要求，建洞地区应是区域地质的构造稳定，无区域性大断裂通过，附近没有发震构造，地震基本烈度应小于8度。
理想的建洞山体应具备几个条件：
（1）建洞区地质构造简单，岩层厚，节理组数少，间距大，无影响整个山体稳定的断裂带。
（2）岩体坚硬完整。
（3）地形完整，没有滑坡，塌方等早期埋藏和近期破坏的地形。
无岩溶或岩溶很不发育。
（4）底下水影响小。
（5）无有害气体和异常地热。
6.山岩压力是怎样形成的？
怎样确定山岩压力？
1.一般都认为，山岩压力是山于洞室开挖后岩体变形和破坏而形成的。
有些文献中，将由于岩体变形而对支护或衬砌的压力，称为“变形压力”；
将岩体破坏而松动对支护或衬砌造成的压力，称为“松动压力”。
在不同性质的岩石中，由于它们的变形和破坏性质不同，所以产生山岩压力的主导因素也就不同，通常可以遇到下列三种情况。
1）在整体性良好、裂隙节理不发育的坚硬岩石中，洞室围岩的应力一般总是小于岩石的强度。
因此，岩石只有弹性变形而尤塑性变形，岩石没有破坏和松动。
由于弹性变形在开挖过程中就已产生，开挖结束，弹性变形也就完成，洞室不会坍塌。
如果在开挖完成后进行支护或衬砌，则这时支护上没有山岩压力。
在这种岩石中的洞室支护主要用来防止岩石的风化以及剥落碎块的掉落。
2）在中等质量的岩石中，洞室围岩的变形较大，不仅有弹性变形，而且还有塑性变形，少量岩石破碎。
由于洞室围岩的应力重分布需要一定的时间，所以在进行支护或衬砌以后围岩的变形受到支护或衬砌的约束，于是就产生山岩压力。
因此，支护的浇筑时间和结构刚度对山岩压力影响较大。
在这类岩石中，山岩压力主要是由较大的变形所引起，岩石的松动坍落甚小。
也就是说，这类岩石中主要是产生“变形压力”，较少产生“松动压力”。
3）在破碎和软弱岩石中，由于裂隙纵横切割，岩体强度很低，围岩应力超过岩体强度很多。
因此，岩块在不大的应力作用下就会破坏坍落下来。
在这类岩石中，坍落和松动是产生山岩压力的主要因素，而松动压力是主要的山岩压力。
当设有支护或衬砌时，岩石的破坏范围可能逐渐扩大发展，故需要立即进行支护或衬砌。
支护或衬砌的作用主要是支承坍落岩块的重量，并阻止岩体继续变形、松动和破坏。
在这种情况下，如果不及时支护，松动破坏不断发展，则就可能产生很大的山岩压力，支护发生困难而且很不经济。
2.对于较完整的围岩，可通过弹塑性理论分析来计算变形山压，常用R.芬纳公式、芬纳—塔罗勃公式等；
对于较破碎的围岩，可用岩体结构法确定分离体的形状，再用极限平衡理论计算山岩压力；
对与软弱岩特别是塑性变形比较大的黏土质岩石，山岩压力的计算应考虑软化、塑流、膨胀等因素引起的蠕动变形所形成的山岩压力。
7．隧洞松动圈的大小与地质条件的关系如何？
如果洞室周边应力小于岩体的强度，围岩稳定。
否则，周边岩石将产生破坏或较大的塑性变形。
地下洞室开挖后洞壁的切向应力集中最大，当围岩应力超过了岩体的屈服极限时，围岩就由弹性状态转化为塑性状态，形成一个塑性松动圈，但是这种塑性松动圈不会无限扩大。
因为随着距洞壁距离的增大，应力状态由洞壁的单向应力状态逐渐转化为双向应力状态，围岩也就由塑性状态逐渐转化为弹性状态，最终在围岩中形成塑性松动圈和弹性松动圈。
塑性松动圈的出现，使圈内应力释放而明显降低，被称为应力降低区；
而最大应力集中由原来的洞壁转移至塑性松动圈与弹性承载
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