地下洞室穩(wěn)定ppt課件(已修改)
2025-05-24 07:15 本頁(yè)面
【正文】 第五章 地下洞室圍巖穩(wěn)定的 工程地質(zhì)分析 167。 地下洞室位置選擇的工程地質(zhì)評(píng)價(jià) 167。 地下洞室圍巖應(yīng)力的重分布 167。 圍巖穩(wěn)定的工程地質(zhì)分析 167。 地下洞室支護(hù) 設(shè)計(jì) 中某些參數(shù)選擇的評(píng)價(jià) — 山巖壓力、彈性抗力 167。 噴錨支護(hù)與新奧法 黃河小浪底泄洪工程進(jìn)水口洞群全貌 三峽工程左壩段廠房 167。 地下洞室位置選擇的工程地質(zhì)評(píng)價(jià) (※ ) ? 工程目的； ? 區(qū)域穩(wěn)定與山體穩(wěn)定 （無(wú)大斷裂、烈度小于 8度） ； ? 地形、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、地下水、地應(yīng)力等工程地質(zhì)條件 。 一、地形條件 清華書 二、地層巖性條件 直接影響地下洞室的穩(wěn)定性； 分析沿線地層分布和各類巖石的工程性質(zhì)，盡量使線路通過(guò)強(qiáng)度高的巖石地段；如巖漿巖（ ?）、變質(zhì)巖 (?)、沉積巖（石灰?guī)r、膠結(jié)好的砂巖、礫巖），但進(jìn)度減慢； 弱巖石（ ?），易引起塌方、大變形，對(duì)穩(wěn)定不利。 花崗 , 閃長(zhǎng) , 輝長(zhǎng) , 輝綠 , 玢巖 ,安山 ,玄武 ,流紋 片麻 ,石英 ,大理 凝灰 ,片巖 ,千枚 ,泥巖 ,板巖 ,頁(yè)巖 ,粘土巖 三、地質(zhì)構(gòu)造條件 （ 1） 褶 皺 | 核部不宜，選兩翼 （ 2）巖 層 、 結(jié) 構(gòu) 面 產(chǎn) 狀 ?洞軸線垂直巖層走向或大角度相交 清華書 ?洞軸線平行巖層走向或小角度相交 ? 巖層傾角 10?且?guī)r層較薄 ? 傾斜巖層（傾角 30? ） （ 3） 斷 層 ?洞室避開(kāi)斷層； ?垂直斷層走向帶； ?避免嚴(yán)重塌方甚至冒頂或涌水現(xiàn)象 四、地下水條件 治塌先治水 排水與防水 宜選在地下水位以上的干燥巖體內(nèi)或地下水量不大、無(wú)承壓水的巖體內(nèi)。 五、地應(yīng)力條件 地下洞室軸線平行于最大主應(yīng)力方向或小角度相交，避免邊墻產(chǎn)生嚴(yán)重變形或破壞 ； 對(duì)圓形洞室，當(dāng)應(yīng)力比值系數(shù) λ=1時(shí)，圍巖中壓應(yīng)力分布較均勻，不出現(xiàn)拉應(yīng)力集中，圍巖穩(wěn)定較好； 當(dāng) λ1/3或 λ3時(shí)，圍巖內(nèi)出現(xiàn)拉應(yīng)力，壓應(yīng)力集中也較大，對(duì)圍巖穩(wěn)定不利。 例： λ＝ 1/4條件下，不同軸比 m對(duì)應(yīng)的頂?shù)装搴蛢蓭椭悬c(diǎn)處的 σθ： 可見(jiàn)，橢圓形長(zhǎng)軸與原巖最大主應(yīng)力方向一致時(shí)，坑道周邊不出現(xiàn)切向拉應(yīng)力，應(yīng)力分布較合理， 等應(yīng)力軸比時(shí)最好 。 金 川 礦 實(shí) 例 （華北水院書） 167。 地下洞室圍巖應(yīng)力的重分布 一、圍巖應(yīng)力及分布特征 （ ※ ） r R 洞室開(kāi)挖后，周圍巖體失去原來(lái)的支撐，開(kāi)始向洞內(nèi)位移，引起洞周一定范圍內(nèi)巖體應(yīng)力改變，重新調(diào)整形成新的應(yīng)力，稱為 圍巖應(yīng)力 。 應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生改變的這部分巖體，稱 圍巖 ；相當(dāng)于 6倍洞半徑 。 R = 6 r 假定巖體是彈性介質(zhì)，對(duì)圓形洞室，水平與垂直應(yīng)力相同且均為 σ時(shí)，圍巖應(yīng)力： τrθ= 0 應(yīng)力重分布范圍 36倍洞半徑 ?上述圍巖應(yīng)力分布規(guī)律是假定圍巖發(fā)生彈性變形，以彈性力學(xué)理論推導(dǎo)徑向、切向應(yīng)力。 ?實(shí)際上，當(dāng)圍巖應(yīng)力超過(guò)圍巖容許強(qiáng)度時(shí)，圍巖將產(chǎn)生 破壞（松動(dòng)山壓） 或較大 塑性變形（變形山壓） 。 二、圍巖的松動(dòng)圈與承載圈 ?此時(shí)若不加支護(hù)，松動(dòng)巖塊將坍落；變形會(huì)向深部發(fā)展，最終形成具有一定范圍應(yīng)力松弛區(qū)，稱為 塑性松動(dòng)圈（ I ） 。在松動(dòng)圈形成過(guò)程中，原來(lái)周邊集中的高應(yīng)力逐漸向深部轉(zhuǎn)移，形成新的應(yīng)力增高區(qū)，該區(qū)巖體被擠壓緊密，稱 承載圈（ II ） 。再往外，巖體處于初始應(yīng)力狀態(tài)，彈性狀態(tài)（ III ） 。 167。 圍巖穩(wěn)定的工程地質(zhì)分析 一、圍巖穩(wěn)定的概念 （ ※ ） 是指在一定時(shí)間內(nèi)，在一定的地質(zhì)力和工程力作用下巖體不產(chǎn)生破壞和失穩(wěn)。 二、圍巖穩(wěn)定的評(píng)價(jià) （一）解析方法 （ 1） 圍巖應(yīng)力小于 圍巖的容許抗壓強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度（均質(zhì)巖體 — 節(jié)理裂隙化或完整巖體） 。 Fs一般取 2 （ 2）圍巖切割的可動(dòng)塊體，其可能滑動(dòng)面上的抗滑穩(wěn)定系數(shù)大于規(guī)范容許的 K值（ 工程安全考慮一般取 K≥2，結(jié)構(gòu)面切割巖體 ） 。 F 滑動(dòng)力 是指巖塊自重、靜水壓力、動(dòng)水壓力、地震力及地應(yīng)力等在可能滑動(dòng)面上產(chǎn)生的滑動(dòng)分力。 T （二）圍巖分類法 分類 名稱 BQ分類 工程巖體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn) GB5021894，國(guó)標(biāo) 計(jì)算 公式 BQ=90+3Rc+250Kv [BQ]=BQ100(K1+K2+K3) 參數(shù) R
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