地下洞室穩(wěn)定ppt課件-wenkub
2023-05-27 07:15:50 本頁面
【正文】 II類基本穩(wěn)定圍巖 ，不會產(chǎn)生塑性變形，局部會掉塊； III類圍巖穩(wěn)定性差 ，圍巖強(qiáng)度不足，局部會產(chǎn)生塑性變形，不支護(hù)會產(chǎn)生塌方或變形破壞，完整的較軟巖穩(wěn)定性較好，可定為暫時穩(wěn)定； IV類不穩(wěn)定圍巖 ，會發(fā)生規(guī)模較大的各種變形破壞； V類極不穩(wěn)定圍巖 ，變形破壞嚴(yán)重。 二、圍巖穩(wěn)定的評價 （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） 。在松動圈形成過程中，原來周邊集中的高應(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 ） 。 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 。 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 ； 對圓形洞室，當(dāng)應(yīng)力比值系數(shù) λ=1時，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，圍巖內(nèi)出現(xiàn)拉應(yīng)力，壓應(yīng)力集中也較大，對圍巖穩(wěn)定不利。 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)評價 167。 地下洞室圍巖應(yīng)力的重分布 167。 地下洞室位置選擇的工程地質(zhì)評價 (※ ) ? 工程目的； ? 區(qū)域穩(wěn)定與山體穩(wěn)定 （無大斷裂、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 。 例： λ＝ 1/4條件下，不同軸比 m對應(yīng)的頂?shù)装搴蛢蓭椭悬c(diǎn)處的 σθ： 可見，橢圓形長軸與原巖最大主應(yīng)力方向一致時，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)力軸比時最好 。 R = 6 r 假定巖體是彈性介質(zhì)，對圓形洞室，水平與垂直應(yīng)力相同且均為 σ時，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。再往外，巖體處于初始應(yīng)力狀態(tài)，彈性狀態(tài)（ III ） 。 Fs一般取 2 （ 2）圍巖切割的可動塊體，其可能滑動面上的抗滑穩(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 ） 。 不穩(wěn)定圍巖采用的噴錨支護(hù)措施參見有關(guān)規(guī)范。 地下洞室支護(hù) 設(shè)計(jì) 中某些參數(shù)選擇的評價 — 山巖壓力、彈性抗力 一、山巖壓力 1. 山巖壓力的概念 （ ※ ） ?是指圍巖的強(qiáng)度適應(yīng)不了圍巖應(yīng)力而產(chǎn)生塑性變形或破壞時，作用于支護(hù)或襯砌上的力，也稱圍巖壓力。 據(jù)山巖壓力形成機(jī)理 3. 松動山巖壓力的確定方法 — 普氏壓力拱理論 ? ?kkkfhhPa r c t a n245t a n2h21 21h??????? ?????? ?4. 變形山巖壓力的確定方法 — 基于彈塑性理論的芬納公式 塑性極限條件 邊界條件 ?塑性 區(qū)內(nèi)的應(yīng)力 ?山巖壓力 上式中當(dāng) r=r0時，求得的 σr即為維持洞室?guī)r石在以半徑為 R的范圍內(nèi)達(dá)到塑性平衡而所需要施加在洞壁上的徑向壓力的大小。 K值越大，說明圍巖承受內(nèi)水壓力的能力越大，即圍巖抗力越大，越有利于襯砌的穩(wěn)定。 及時 緊貼 柔性 二、噴錨支護(hù)的力學(xué)作用 1. 噴層的力學(xué)作用 (※ ) ? 防止圍巖與空氣、水接觸，惡化環(huán)境； ?高壓噴砼進(jìn)入節(jié)理裂隙，提高巖體強(qiáng)度和整體性； ?改善圍巖的受力狀態(tài)，從二向受力轉(zhuǎn)為三向受力； ?允許圍巖變形（柔性支護(hù)），加速圍巖穩(wěn)定。 充分利用圍巖自承能力 測量變形 “新奧地利隧道施工法 ” （ NATM－ New Australia Tunnelling Method）法，由奧地利學(xué)派創(chuàng)始人之一米勒教授提出的。 ? 優(yōu)點(diǎn)：較好利用巖體力學(xué)特性，充分發(fā)揮圍巖的自身的承載能力，合理設(shè)計(jì)支護(hù)結(jié)構(gòu)和施工順序。 圍巖壓力是變形壓力和松動壓力的組合，大部分壓力 (特別是變形壓力 )由圍巖自身承擔(dān)，只有少部分轉(zhuǎn)移到支護(hù)結(jié)構(gòu)上；支護(hù)荷載既取決于圍巖的性質(zhì)，又取決于支護(hù)結(jié)構(gòu)的剛度和支護(hù)時間；圍巖的松動區(qū)和圍巖內(nèi)的二次應(yīng)力狀態(tài)又與支護(hù)結(jié)構(gòu)的性質(zhì)和支護(hù)時間有關(guān)。 設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)測一條龍作業(yè)方式 工程地質(zhì)調(diào)查與相關(guān)實(shí)驗(yàn) 工程開挖與支護(hù)設(shè)計(jì) 施工與監(jiān)測 是否穩(wěn)定 ? 地下工程穩(wěn)定 穩(wěn)定定義 ：地下工程工作期限內(nèi)，安全和所需最小斷面得以保證，稱為穩(wěn)定。其它類型巷道，或作為空間問題，或作為全平面應(yīng)變問題處理 。這一要求是 目前
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