【正文】 Russo, 1994): geological soft rock and engineering soft rock. The set of the geological soft rock has the intrinsic properties of weakness, looseness and expansibility, while the engineering soft rock generates significant plastic strain and creep strain subjected to engineered effect. The chlorite schist of Jinping II hydropower station can be viewed as a geological soft rock due to its weakness in mechanical properties, but also as the engineering soft rock due to high in situ stress at depth of approximately 1500Sciotti (1990), soft rocks, . sandstone (Nickmann etm. This stratum is characterized with plex geological conditions, . high in situ stress, and large overburden depth. The main characteristics of chlorite schist are related to the weakness in the mechanical properties, waterweakening effects and significant creep strain of rocks. Extremely large deformation was observed during construction due to the inadequate support measures, such as delayed support and lowstrength support, after excavating the top section of tunnels. The significant interference of primary support with original lining section contributed to the continuously increasing deformation of rocks. This considerably increases the risk of instability of surrounding rock mass when excavating the bottom section of tunnels, resulting to a problem in the power generation capacity due to reduction of the tunnel crosssection.Many definitions and/or concepts regarding soft rocks have been proposed (Fan, 1995,Chuanqing Zhanga,時(shí)，應(yīng)注意裂隙為15176。但是對(duì)于處于拱腳的裂隙，要注意當(dāng)裂隙為90176。巷道頂部和底部存在最大的水平應(yīng)力。白云巖和強(qiáng)風(fēng)化碳質(zhì)巖穩(wěn)定性不好。增加到90176。②非連續(xù)結(jié)構(gòu)面尺寸對(duì)巷道圍巖穩(wěn)定性的影響當(dāng)非連續(xù)結(jié)構(gòu)面的尺寸增加時(shí)，巷道的水平位移和應(yīng)力分布始終關(guān)于y軸對(duì)稱；水平位移也隨之增大，但是豎向位移并沒有明顯變化；其中最大位移出現(xiàn)在頂部。(a)θ=0 (b)θ=15 (c)θ=30(d)θ=45 (e)θ=60 (f)θ=75(g)θ=90 圖413裂隙處于45176。、60176。且隨著夾角變化0176。增加到90176。隨著角度的改變，當(dāng)角度從0176。時(shí)的水平應(yīng)力云圖如圖411所示。、45176。處夾角變化的水平應(yīng)力裂隙處于巷道拱形處45176。增加到75176。增加到15176。時(shí)的豎向應(yīng)力云圖如圖49所示。、45176。裂紋尖端的水平應(yīng)力隨之逐漸減小。 (a)θ=0 (b)θ=15 (c)θ=30 (d)θ=45 (e)θ=60 (f)θ=75 (g)θ=90圖47不同拱腳角度非連續(xù)結(jié)構(gòu)面的水平應(yīng)力圖48不同夾角裂紋尖端的水平應(yīng)力由圖47和圖48可以看出：裂隙位置的改變，并不影響巷道水平應(yīng)力分布的對(duì)稱性，但是影響了水平應(yīng)力分布的區(qū)域大小。、60176。（1）拱腳處夾角變化的水平應(yīng)力裂隙處于拱腳處，且隨著夾角變化為0176。增加到30176。時(shí)巷道的頂部和底部出現(xiàn)了拉應(yīng)力，但是隨著角度的繼續(xù)從75176。并且，隨著角度的變化當(dāng)從0176。、90176。、30176。繼續(xù)增加到90176。在巷道的兩側(cè)和底部存在拉應(yīng)力，巷道的頂部和底部存在巷道的最大水平應(yīng)力。、75176。、15176。75176。15176。七種計(jì)算模型。45176。②裂隙長(zhǎng)度為20cm，裂隙位于拱腳處，分析裂隙方位的變化對(duì)圍巖穩(wěn)定性的影響。60176。取徑向角度分別為0176。各巖層力學(xué)參數(shù)如表31所示。直墻拱形斷面尺寸為的方形和半徑為2m的半圓組成，計(jì)算模型范圍為巷道的5~8倍，取為，裂隙長(zhǎng)度為20cm位于巷道周邊。隨著摩擦系數(shù)的增加，巷道的水平拉應(yīng)力也隨之減小。(a)f= (b)f= (c)f=(d)f= (e)f=圖335不同摩擦系數(shù)非連續(xù)結(jié)構(gòu)面的豎向位移圖336隨摩擦系數(shù)變化巷道附近最大豎向位移由圖335和圖336可以看出：隨著圍巖的深度增加，圍巖中的豎向位移隨之減小，所以巷道的最大豎向位移在巷道的頂部。相較之下，砂巖的穩(wěn)定性更好。在五種巖性中石英巖的拉應(yīng)力最小，白云巖的拉應(yīng)力最大，所以從水平應(yīng)力分布情況來看，石英巖是五種巖性中最穩(wěn)定的。在五種巖性中砂巖的豎向位移最小，強(qiáng)風(fēng)化碳質(zhì)巖的豎向位移最大。 (a)白云巖 (b)灰?guī)r (c)強(qiáng)風(fēng)化碳質(zhì)巖 (d)砂巖 (e)石英巖圖325不同巖性非連續(xù)結(jié)構(gòu)面的水平位移圖326隨巖性變化巷道附近最大水平位移由圖325和圖326可以看出：無(wú)論哪一種巖性，都是在巷道的兩側(cè)出現(xiàn)水平位移的最大值，并且在五中巖性中砂巖的水平位移最小，也就是說砂巖巖最為穩(wěn)定。巷道上的最大豎向應(yīng)力由壓應(yīng)力變?yōu)槔瓚?yīng)力，當(dāng)角度再?gòu)?0176。（2）不同角度非連續(xù)面的豎直應(yīng)力非連續(xù)結(jié)構(gòu)面處于不同角度時(shí)圍巖豎直應(yīng)力云圖如圖323所示。巷道的拉應(yīng)力也逐漸增加。(a)θ=0 (b)θ=30 (c)θ=60(d)θ=90 (e)θ=120 (f)θ=150圖321不同角度非連續(xù)結(jié)構(gòu)面水平應(yīng)力圖322隨非連續(xù)結(jié)構(gòu)面角度變化巷道附近最大水平應(yīng)力由圖321可以看出：巷道的兩側(cè)以及底部存在拉應(yīng)力，其余部分則為壓應(yīng)力。時(shí)，巷道上的最大豎向位移也隨之增加。(a)θ=0 (b)θ=30 (c)θ=60(d)θ=90 (e)θ=120 (f)θ=150圖319不同角度非連續(xù)結(jié)構(gòu)面豎向位移圖320隨非連續(xù)結(jié)構(gòu)面角度變化巷道附近最大豎向位移由圖319看出：隨著圍巖深度的增加，豎向位移也隨之減小，所以巷道的最大豎向位移出現(xiàn)在頂部。巷道上的最大水平位移也隨之增加，當(dāng)角度再由90176。變化到90176。在兩側(cè)存在最大壓應(yīng)力。 (a)w=15 (b)w=18 (c)w= (d)w=30 (e)w=45 (f)w=60圖313不同尺寸非連續(xù)結(jié)構(gòu)面的水平應(yīng)力圖314隨非連續(xù)結(jié)構(gòu)面尺寸變化巷道附近最大水平應(yīng)力由圖314可以看出：巷道的水平應(yīng)力分布關(guān)于y軸對(duì)稱，在巷道的兩側(cè)及底板存在拉應(yīng)力。（2）不同尺寸非連續(xù)結(jié)構(gòu)面的豎向位移非連續(xù)結(jié)構(gòu)面為不同尺寸時(shí)圍巖豎向位移云圖如圖313所示。和135176。(a)無(wú)非連續(xù)結(jié)構(gòu)面 (b)h=25 (c)h=20(d)h=15 (e)h=10 (f)h=0(g)h=10 (h)h=15 (i)h=20(j)h=25圖39不同高度非連續(xù)結(jié)構(gòu)面的豎向應(yīng)力圖310隨非連續(xù)結(jié)構(gòu)面高度變化巷道附近最大豎向應(yīng)力由圖39可以看出巷道整體受壓，并且在巷道的兩側(cè)底部出現(xiàn)了最大壓應(yīng)力，豎向應(yīng)力關(guān)于y軸對(duì)稱。（1）巷道圍巖的水平應(yīng)力非連續(xù)結(jié)構(gòu)面處于不同高度時(shí)圍巖水平應(yīng)力云圖如圖37所示。與135176。分別考慮當(dāng)摩擦系數(shù)為：、依次模擬摩擦系數(shù)對(duì)巷道穩(wěn)定性的影響。150176。30176。②研究非連續(xù)結(jié)構(gòu)面尺寸的變化對(duì)巷道穩(wěn)定性的影響：巖性為砂巖，非連續(xù)結(jié)構(gòu)面距離巷道高度為10m。根據(jù)接觸單元的規(guī)則，本課題屬于柔體—柔體的接觸問題，又由于是平面應(yīng)變問題，所以簡(jiǎn)化成為線線接觸，使用CONTACT172和TARGET168單元。接觸問題按接觸對(duì)象分為兩種基本類型 ：剛體—柔體的接觸，柔體—柔體的接觸問題。取巷道埋深1000m，本文采用砂巖作為試樣，所以圍巖上部施加載荷為25Mpa。（1）數(shù)值計(jì)算模型 本章根據(jù)工程中常見的馬蹄形斷面巷道，采用ANSYS軟件建立巷道圍巖的平面應(yīng)變模型。有限元在模擬工程問題時(shí)，雖然有強(qiáng)大的功能，但是仍有許多不可避免的問題，進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)分析時(shí)，模擬參數(shù)越多，模擬理論越精細(xì)，實(shí)驗(yàn)則越精細(xì)，從而實(shí)現(xiàn)難度越大，所以模擬試驗(yàn)的結(jié)果不能單一作為重大工程的依據(jù)，它只能作為參考依據(jù)。ANSYS軟件包括前和處理模塊，計(jì)算模塊和模塊后。在平面應(yīng)力情況下, 裂紋尖端的應(yīng)力分布的極坐標(biāo)表達(dá)式為（）： ()根據(jù)最大拉應(yīng)力準(zhǔn)則假定：裂紋擴(kuò)展時(shí)，擴(kuò)展方向的應(yīng)力強(qiáng)度因子達(dá)到臨界值，此時(shí) ()式中為裂紋擴(kuò)展角處的擴(kuò)展拉應(yīng)力，將值代入得 ()最大拉應(yīng)力作用下的擴(kuò)展角可由()得: ()裂紋起始擴(kuò)展量沿著切向正應(yīng)力達(dá)到最大值的方向發(fā)生；也就說沿著豎直方向更容易發(fā)生擴(kuò)展。
Ⅲ. 撕開型（III型）由于橫向力偶使上下表面斷向（z方向）相對(duì)位移產(chǎn)生橫向扭剪。這樣就考慮了應(yīng)力集中對(duì)裂紋的影響，以下主要介紹伊爾文理論的計(jì)算方法。而裂紋不穩(wěn)定擴(kuò)展的條件是由裂紋擴(kuò)展時(shí)所釋放的彈性應(yīng)變能和形成新表面所吸收的表面能之間的失穩(wěn)現(xiàn)象所引起的。它認(rèn)為材料總是存在分布性缺陷，即所謂損傷。斷裂損傷力學(xué)的發(fā)展，是對(duì)經(jīng)典連續(xù)介質(zhì)力學(xué)的一個(gè)重要貢獻(xiàn)。巷道半徑相對(duì)巷道長(zhǎng)度很小，按平面應(yīng)變問題考慮。分別是：（1）解釋材料強(qiáng)度理論——脆性斷裂的最大拉伸應(yīng)力，拉伸應(yīng)變理論巖石材料破壞的形式有兩種：斷裂破壞和流動(dòng)破壞（出現(xiàn)顯著的塑性變形或流動(dòng)現(xiàn)象）。巖體是指地質(zhì)體的一部分。由于巖石材料的不確定性，所以極限應(yīng)力并不是一個(gè)定值，它通常通過試驗(yàn)求得的。巖石裂隙性的情況，通常采用裂隙頻率作為定量評(píng)價(jià)巖石被裂隙切割后破碎程度的指標(biāo)。1節(jié)理；2層理；3斷層；4斷層破碎帶(a)整體結(jié)構(gòu)；(b)塊狀結(jié)構(gòu)；(c)層狀結(jié)構(gòu)；(d)薄層狀結(jié)構(gòu)；(e)鑲嵌結(jié)構(gòu)；(f)層狀破壞結(jié)構(gòu)(g)破裂結(jié)構(gòu)；(h)散粒結(jié)構(gòu)圖21為巖體的結(jié)構(gòu)型式 表21巖體結(jié)構(gòu)的基本類型巖體結(jié)構(gòu)類別地質(zhì)背景結(jié)構(gòu)面特征結(jié)構(gòu)體特征整體塊狀結(jié)構(gòu)整體結(jié)構(gòu)巖性單一、構(gòu)造變形輕微的巨厚層沉積巖、變質(zhì)巖和火山溶巖、火成侵入巖結(jié)構(gòu)面少，一般不超過三組，延續(xù)性極差，多呈閉合狀態(tài)，無(wú)填充或含少量碎屑巨型塊狀塊狀結(jié)構(gòu)巖性較單一，受輕微構(gòu)造作用的厚層沉積巖和變質(zhì)巖、火成巖侵入體結(jié)構(gòu)面一般23組，裂隙延續(xù)性極差，多呈閉合狀態(tài)。在巖石力學(xué)中常用到“巖塊”、“巖體”、“巖石”等術(shù)語(yǔ)，一般地被結(jié)構(gòu)面切割成的巖石塊體或從地殼巖層中切取出來的無(wú)顯著軟弱面的巖石塊體稱為巖塊，而把自然埋藏條件下的大范圍分布的由巖塊和各種結(jié)構(gòu)面（軟弱面）網(wǎng)絡(luò)組成的地質(zhì)體稱為巖體。（2）針對(duì)裂