东北大学岩石力学第六章重点..pdf
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(1)稳定性判断的条件是:
,地下地下工程岩体或支护体中危险点的应力和位移;岩体或支护材料的强度极限和位移极限
(2)围岩:
围岩:
由于人工开挖使岩体的应力状态发生了变化,应力状态被改变了的岩体叫围岩。
二次应力状态二次应力状态(重分布应力状态重分布应力状态):
开挖后,无支护时,调整后的应力状态(3)重分布应力的规律:
圆形洞室,洞周的分布规律洞壁上的r0,r0,为单向应力状态大小与与洞室尺寸R0无关当=0、180o,=3V-h=(3-)V当=90、270o,=3h-V=(3-1)V当1/3时,洞顶底将出现拉应力当1/33时,为压应力且分布较均匀当3时,洞壁两侧出现拉应力,洞顶底出现较高的压应力集中(4),为应力集中系数,其大小仅与点的位置有关(5)根据洞室周围的破坏情况,判断最大主应力的方向(6)塑性区支护反力的计算公式当R1愈大时,维持极限平衡所需的pi愈小。
因此,在围岩不至失稳的情况下,适当扩大塑性区,可以减小围岩压力。
(7)围岩支护共同作用原理:
支护所受的压力及其变形,来自于围岩在自身平衡过程中的变形或破裂导致的对支护的作用。
因此,围岩性态及其变化状况对支护的作用有着重要影响。
另一方面,支护以自己的刚度和强度抑制岩体变形和破裂的进一步发展,而这一过程同样也影响支护自身的受力。
围岩与支护形成一种共同体,两者相互影响,共同作用。
随uR0增大pi逐渐降低,到B点,pi达到最低值。
之后,pi又随uR0增大而增大。
因此,支护衬砌必须在AB之间进行,越接近A点,pi越大,越近B点,pi越小。
(8)围岩压力与控制maxmaxUUmaxmax,U,U02cos)1(212cos)(20rVVhVhr)2cos21()2cos21(VhVhmmmmmictgCRRctgCpmmsin1sin2100)sin1)(ccbbcciRRRRERpu1)1(202202202(9)形变地压基本依据(10)地下工程稳定的基本原则是:
合理利用和充分发挥岩体强度。
地下工程稳定的基本原则是:
合理利用和充分发挥岩体强度。
岩石强度差异很大,将工程位置设计在岩性好的岩层中;避免岩石强度的损坏;充分发挥岩体的承载能力;加固岩体。
改善围岩的应力条件。
改善围岩的应力条件。
选择合理的隧(巷)道断面形状和尺寸;选择合理的位置和方向;“卸压”方法合理支护。
合理支护。
支护形式、支护刚度、支护时间、支护受力情况强调监测和信强调监测和信息反馈。
息反馈。
地质条件复杂,难以完全预知,岩体力学性质有许多不确定性;岩体工程设计与施工不能象“白箱”那样操作,有一个确定性的结果;通过围岩在施工中的反响,来判断和推测以后可能出现的变化规律,成为控制巷道稳定的最现实的方法;利用监测和反馈技术,通过施工过程或后期的监测,结合数字和力学现代理论,获得预测的结果或用于指导设计和施工。
(11)锚喷支护锚喷支护锚杆与喷射混凝土联合支护,可独立使用,二者联合应用,支护效果更完善锚杆工作特点锚杆工作特点置入岩体内部,提高围岩的稳定能力,完成其支护作用锚杆作用锚杆作用悬掉作用、减跨作用、组合梁作用、组合拱作用、加固作用(12)可塑性支护与围岩共同作用的图结合分析围岩支护的优缺点(13)地下变形监测的主要方法和仪器:
围岩表面位移的测量:
收敛计、测杆、测枪、滑尺等围岩内部位移的测量:
钻孔多点位移计围岩松动圈的弹性波的测定:
声波仪;围岩破坏的声发射监测:
声发射测试系统;围岩应力与支架的压力监测:
锚杆测力计,土压力盒