【正文】 。 返回 。通常平直邊容易出現(xiàn)拉應(yīng)力，轉(zhuǎn)角處產(chǎn)生較大剪應(yīng)力集中，都不利于坑道的穩(wěn)定。 ? 松動壓力 ：松動脫落圍巖，作用在支護(hù)上的巖體的自重荷載（自然拱、掉塊， …… ）及時支護(hù)減小松動范圍、控制松動區(qū)發(fā)展。平板所受到的外力即為原巖應(yīng)力。 此外，在計算方法上，還有半解析法、加 權(quán)殘余法以及松弛法中的經(jīng)松弛法以及上述方法的耦合應(yīng)用。 與微分法相對應(yīng)的是積分法，積分法所涉及的邊界可包圍整個問題域，而數(shù)值分析的離散化僅在邊界上近似。 (5) 根據(jù)分析出的地下廠房系統(tǒng)洞室群的圍巖穩(wěn)定性結(jié)果，提出對其進(jìn)行整體支護(hù)設(shè)計和關(guān)鍵塊的特殊支護(hù)處理的建議方法。 . 赤平投影解析法 在巖體工程地質(zhì)力學(xué)研究和實踐中，主要應(yīng)用的是 通過投影球心的平面和直線的赤平極射投影 ，用于表示巖體中的 結(jié)構(gòu)面、工程開挖面、工程作用力、巖體的滑移方向、滑動力和抗滑力等 ，在作圖時，不考慮直線和平面的空間位置，只表示它們的空間方向。有限塊體又分為不可動塊體和可動塊體兩類。塊體理論是基于自然界中巖體為由含大量結(jié)構(gòu)面的巖石所組成的結(jié)構(gòu)體，針對過去將巖體作為彈性的均質(zhì)連續(xù)體而提出的一種完全不同的認(rèn)識。 ][][ m a xm a x UU ?? ??][,][ U?m a xm a x ,U??地下工程穩(wěn)定性可分為兩類 自穩(wěn) ：不需要支護(hù)圍巖自身能保持長期穩(wěn)定 人工穩(wěn)定： 需要支護(hù)才能保持圍巖穩(wěn)定 穩(wěn)定性問題的力學(xué)本質(zhì) ][][ m a xm a x UU ?? ?? 自穩(wěn) ][][ m a xm a x UU ?? ?? 不自穩(wěn) 圍巖內(nèi)危險點的應(yīng)力和位移 m a xm a x ,U? 計算圍巖壓力 支護(hù)中危險點的應(yīng)力或位移 大于支護(hù)極限 小于支護(hù)極限 人工穩(wěn)定 改革支護(hù) 深埋地下工程 地下工程自身影響達(dá)不到地表的，稱為 深埋 。 支護(hù) 圍巖共同作用原理 圍巖既是生產(chǎn)支護(hù)荷載的主體，又是承受巖層荷載的結(jié)構(gòu)，支護(hù) 圍巖作為整體相互作用，共同承擔(dān)圍巖壓力。 （ 2）錨桿的擠壓加固與圍巖變形的相互作用，進(jìn)一步加固圍巖，提高其整體承壓能力。 被動承受圍巖壓力。 （ 3）地下水的活動狀況。（圍巖和支護(hù)被看成獨立的兩個體系） ? 廣義圍巖壓力：支護(hù)與圍巖是一個共同體，二次應(yīng)力的全部作用力視為圍巖壓力。 （ 3） 坑道 斷面形狀影響圍巖應(yīng)力分布的均勻性 。 0?? ??? rr? ? ??????????? 22222222c oss i nc oss i n)12(s i nc os)2(mmmpmmp??????? 圍巖與襯砌應(yīng)力分布的彈性力學(xué)分析 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 。 基本假定 ：巖體為均質(zhì)、連續(xù)和各向同性的介質(zhì)。 次生應(yīng)力狀態(tài) （二次應(yīng)力狀態(tài)） ：原巖因受開挖擾動，其應(yīng)力重新分布，圍巖中重新分布后的應(yīng)力狀態(tài)，稱為次生應(yīng)力狀態(tài)，或二次應(yīng)力狀態(tài)。 0?? ??? rrp2???pr ?? p??? 0??? r 圍巖與襯砌應(yīng)力分布的彈性力學(xué)分析 橢圓形坑道周邊應(yīng)力分布 設(shè)橢圓形斷面長軸為水平方向， 長半軸為 a，短半軸為 b，原巖垂直應(yīng)力為 p，水平應(yīng)力為 q=λp，坑道周邊任一點的徑向應(yīng)力σr切向應(yīng)力 σθ剪應(yīng)力 τrθ ，根據(jù)彈性力學(xué)計算公式為： 圍巖與襯砌應(yīng)力分布的彈性力學(xué)分析 橢圓形坑道周邊應(yīng)力分布 式中： m=b/a, 叫軸比 ； β周邊計算點的偏心角。這時在巷道頂?shù)装逯悬c和兩幫中點處切向應(yīng)力相等，并且不出現(xiàn)拉應(yīng)力。 返回 一、圍巖壓力的基本概念 ? 狹義圍巖壓力：圍巖作用于支護(hù)上的壓力，也稱山巖壓力。 （ 2）結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀、分布密度、力學(xué)性質(zhì)、充填物性質(zhì)及其充填狀態(tài)。 隧道支護(hù)與 新奧法簡介 隧道支護(hù) 新奧法簡介 隧道支護(hù) 一、離壁式支護(hù)的力學(xué)作用 特點：離壁式支護(hù)結(jié)構(gòu)如木支架、鋼支架、混凝土砌碹以及鋼筋混凝土支架等與圍巖部分點接觸和部分面接觸。噴射混凝土支護(hù)，一方面水泥砂漿的膠結(jié)作用提高了松動圈的整體穩(wěn)定性，另一方面噴射混凝土層的柔性，允許圍巖發(fā)生較大的位移而不發(fā)生松脫，能充分發(fā)揮圍巖的自支承能力。 新奧法簡介 巖體作為支護(hù)結(jié)構(gòu)的組成部分，構(gòu)成共同存載體，它們之間互相依存，互相制約，協(xié)調(diào)變形，共同承擔(dān)全部圍巖壓力。 穩(wěn)定條件 ： 地下工程巖體或支護(hù)體中危險點的應(yīng)力和位移； 巖體或支護(hù)材料的強(qiáng)度極限和位移極限。 塊體理論是近年來發(fā)展和完善起來的一種巖體工程穩(wěn)定性分析方法，它最早是由石根華先生在 20世紀(jì) 70年代提出的。 (3) 有限塊體：被結(jié)構(gòu)面和臨空面完全切割成孤立體的塊體，亦可稱為分離體。 (a) 無限塊體 (b) 倒楔塊體 (c) 穩(wěn)定塊體 (d) 可能失穩(wěn)塊體 (e)關(guān)鍵塊體 臨空面臨空面臨空面臨空面臨空面結(jié)構(gòu)面結(jié)構(gòu)面結(jié)構(gòu)面 結(jié)構(gòu)面結(jié)構(gòu)面二 分析手段 塊體理論按其性質(zhì)可大致分為作圖法和矢量解析法。 (4) 根據(jù)洞頂、邊墻的結(jié)構(gòu)面展布圖及結(jié)構(gòu)面傾向、傾角，測點等數(shù)據(jù)，運用所編制的矢量解析程序 VATS(Vector Analysis for Tunnel Stability)，對 PD04， PD05探硐內(nèi)的在拱頂和邊墻內(nèi)完全出露的節(jié)理、斷層進(jìn)行無限延伸并任意組合，研究地下廠房系統(tǒng)的拱頂和邊墻的塊體穩(wěn)定性和關(guān)鍵塊體的出露位置、體積、滑動力及其穩(wěn)定性參數(shù)，并以圖形展示。 9. 數(shù)值計算方法及新進(jìn)展簡介 ? 應(yīng)用要點： １ .正確劃分計算范圍與邊界條件 （三）巖石力學(xué)問題的其他數(shù)值分析方法 有限元法是對問題的微分近似表達(dá)式 給出了精確解，它實質(zhì)上屬于微分法。 塊體理論就是針對個性各異的巖體中具有結(jié)構(gòu)面這一共性，根據(jù)集合論柘樸學(xué)原理，運用矢量分析和全空間赤平投影圖形方法，構(gòu)造出可能有的一切塊體類型，進(jìn)而將這些塊體和開挖面的關(guān)系分成可移動塊體和不可移動塊體，對幾何可移動塊體在按力學(xué)條件分為穩(wěn)定塊體、潛在關(guān)鍵塊體、關(guān)鍵塊體。 研究圍巖應(yīng)力狀態(tài)的方法 ：將巷道和圍巖視為無重量的有孔平板的平面應(yīng)變問題。（圍巖和支護(hù)被看成獨立的兩個體系） ? 廣義圍巖壓力：支護(hù)與圍巖是一個共同體，二次應(yīng)力的全部作用力視為圍巖壓力。 （ 3） 坑道斷面形狀影響圍巖應(yīng)力分布