岩石力学岩石地下工程PPT课件
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精品课程《岩石力学》ppt课件(全)

具体而言,研究岩石在荷载作用下的应力、变形和破坏 规律以及工程稳定性等问题。
上述定义是把“岩石”看成固体力学中的一种材料,然而
岩石材料不同于一般的人工制造的固体材料,它是
一种典型的“连续介质”,具有复杂的地质构造和赋
存条件的天然地质体。
.
11
三、岩石力学理论的发展简史
1. 初始阶段(19世纪末~20世纪初)
.
8
(2)60年代初意大利Vajont大坝水库高边坡的崩溃 意大利Vajont拱坝,坝高262m,
于1959年建成,是当时世界上 最高的拱坝。1963年10月9日 夜,由于大坝上游山体突然滑 坡,约2.5亿立方的山体瞬时涌 入水库,涌浪摧毁上游及下游 一个小镇与邻近几个村庄,造 成约2500人死亡,整个灾害的 持续时间仅仅5分钟。
.
3
一、引言
1. 人类活动与岩石工程(Rock Engineering)
岩石圈是人类赖以生存的主要载体,人类的大部分活动都 是在岩石圈上进行的:
远古
约4700年前 公元1600年
19世纪
石器,穴居 金字塔(146.5m) 火药采矿 铁路隧道技术
20世纪 大型水电工程
岩基、边坡,地下 洞室,隧道工程等
普罗托吉雅柯诺夫提出的自然平衡拱学说,即普氏理论.
围岩开挖后自然塌落成抛物线拱形,作用在支架上的压力等于 冒落拱内岩石的重量,仅是上覆岩石重量的一部分.
太沙基(K.Terzahi)理论 围岩塌落成矩形,而不是抛物线型.
优点与缺点
上述理论在一定历史时期和一定条件下还是发挥了一定作用的, 但是围岩的塌落并不是形成围岩压力的惟一来源,也不是所有 的地下空间都存在塌落拱.围岩和支护之间并不完全是荷载和 结构的关系问题,在很多情况下围岩和支护形成一个共同承载 系统,而且维持岩石工程的稳定最根本的还是要发挥围岩的作 用.
《岩石力学》课件(完整版)-第三章岩石动力学基础

能量吸收是指岩石在冲 击或振动载荷作用下吸 收能量的能力,与岩石 的破碎和变形有关。
疲劳是指岩石在循环载 荷作用下发生损伤和破 坏的现象,对地下工程 和边坡工程的稳定性有 重要影响。
03
岩石动力学的基本理论
弹性力学基础
01
弹性力学基本概念
弹性力学是研究弹性物体在外力作用下的应力、应变和位移的学科。它
理论分析方法。这些方法可用于求解各种复杂弹性力学问题。
塑性力学基础
塑性力学基本概念
塑性力学是研究塑性物体在外力作用下的应力、应变和位移的学科。塑性物体在达到屈服 点后会发生不可逆的变形,其应力-应变关系不再满足胡克定律。
塑性力学的基本方程
包括屈服准则、流动法则、增量理论和边界条件等。这些方程描述了塑性物体内部的应力 、应变和位移之间的关系,以及物体与周围介质之间的相互作用。
有限元法是一种将连续介质离 散化为有限个小的单元体,并 对每个单元体进行力学分析的 方法。
有限元法是一种将连续介质离 散化为有限个小的单元体,并 对每个单元体进行力学分析的 方法。
有限元法是一种将连续介质离 散化为有限个小的单元体,并 对每个单元体进行力学分析的 方法。
离散元法
离散元法是一种将连续介质离散化为一系列刚性或弹性 单元体的方法。
数据分析
对实验获取的大量数据进行处理和分 析,提取岩石的动力学特性,如阻尼 比、质量放大系数等。
结果解释
根据实验结果,解释岩石在动态载荷 作用下的破坏机制和演化过程,为工 程设计和安全评估提供依据。
实验研究的挑战与展望
挑战
岩石动力学实验技术难度大,需要克服实验条件苛刻、测量精度要求高等问题。 同时,岩石材料的非线性、各向异性等特性也给实验结果分析带来困难。
《高等岩石力学》课件

用于模拟岩石在三轴压力下的力学行为,包括应力应变关系、破裂模式等。
岩石声波测试仪
用于测量岩石的声波速度,评估岩石的完整性、孔隙 度和弹性参数。
岩石CT扫描仪
通过X射线扫描岩石,获取岩石内部的结构和孔隙分 布信息。
岩石力学实验方法
直接拉伸试验
测量岩石在拉伸载荷下 的应力-应变关系,了解 岩石的抗拉强度和变形 特性。
《高等岩石力学》ppt课件
目 录
• 岩石力学基础 • 岩石力学性质 • 岩石力学实验 • 岩石工程稳定性分析 • 岩石工程防护与加固 • 高等岩石力学应用案例
01
岩石力学基础
岩石力学定义
总结词:基本概念
详细描述:岩石力学是一门研究岩石在各种外力作用下的变形、破裂、破坏和流 动等行为的科学。它涉及到岩石的物理性质、力学行为和地质环境等多个方面。
单轴压缩试验
测量岩石在单轴压缩下 的应力-应变关系,了解 岩石的抗压强度和变形 特性。
三轴压缩试验
模拟岩石在实际地质环 境中的受力状态,测量 岩石在三轴压力下的应 力-应变关系。
岩石力学实验结果分析
强度分析
根据实验结果,分析岩石的抗压、抗拉和抗剪 强度,评估岩石的稳定性。
变形特性分析
分析岩石的应力-应变曲线,了解岩石的弹性、 塑性 Nhomakorabea破裂特性。
地下水监测
通过监测地下水的变化情况,评估地下水对岩体的影响和破坏程 度。
06
高等岩石力学应用案 例
岩石工程设计案例
总结词 详细描述 详细描述 详细描述
通过实际案例分析,展示高等岩石力学在岩石工程设计中的应 用。
介绍某大型水电站岩石高边坡设计,如何运用高等岩石力学的 理论和方法,对边坡稳定性进行评估,并设计出合理的支护结
岩石声波测试仪
用于测量岩石的声波速度,评估岩石的完整性、孔隙 度和弹性参数。
岩石CT扫描仪
通过X射线扫描岩石,获取岩石内部的结构和孔隙分 布信息。
岩石力学实验方法
直接拉伸试验
测量岩石在拉伸载荷下 的应力-应变关系,了解 岩石的抗拉强度和变形 特性。
《高等岩石力学》ppt课件
目 录
• 岩石力学基础 • 岩石力学性质 • 岩石力学实验 • 岩石工程稳定性分析 • 岩石工程防护与加固 • 高等岩石力学应用案例
01
岩石力学基础
岩石力学定义
总结词:基本概念
详细描述:岩石力学是一门研究岩石在各种外力作用下的变形、破裂、破坏和流 动等行为的科学。它涉及到岩石的物理性质、力学行为和地质环境等多个方面。
单轴压缩试验
测量岩石在单轴压缩下 的应力-应变关系,了解 岩石的抗压强度和变形 特性。
三轴压缩试验
模拟岩石在实际地质环 境中的受力状态,测量 岩石在三轴压力下的应 力-应变关系。
岩石力学实验结果分析
强度分析
根据实验结果,分析岩石的抗压、抗拉和抗剪 强度,评估岩石的稳定性。
变形特性分析
分析岩石的应力-应变曲线,了解岩石的弹性、 塑性 Nhomakorabea破裂特性。
地下水监测
通过监测地下水的变化情况,评估地下水对岩体的影响和破坏程 度。
06
高等岩石力学应用案 例
岩石工程设计案例
总结词 详细描述 详细描述 详细描述
通过实际案例分析,展示高等岩石力学在岩石工程设计中的应 用。
介绍某大型水电站岩石高边坡设计,如何运用高等岩石力学的 理论和方法,对边坡稳定性进行评估,并设计出合理的支护结
《岩石动力学基础》课件

数值模拟应用:岩土工程、 地质灾害、石油工程等领域
数值模拟结果分析:应力、 应变、位移、破坏模式等
优点:能够模拟复杂地质条件下的岩石力学行为,为工程设计提供依据 缺点:计算量大,需要高性能计算机,计算结果可能存在误差 未来发展方向:提高计算效率,降低计算误差,开发更先进的数值模拟软件 应用前景:在工程地质、地震预测、资源勘探等领域具有广泛应用前景
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
数据预处理:对数据进行清洗、去 噪、归一化等处理
数据可视化:使用图表、图形等方 式将分析结果可视化展示
实验目的:研究岩石的动力学特性
实验方法:采用动态加载和应变测量技术
实验结果:岩石在不同应力状态下的变形和破坏特性
结论:岩石的动力学特性与应力状态、应变速率等因素有关,对工程设计和施工具有 重要意义。
学行为
研究方法:实 验、数值模拟、
理论分析等
实验方法:室 内试验、现场 试验、模拟试
验等
数值模拟方法: 理论分析方法:
有限元法、边 弹性力学、塑
界元法、离散 性力学、断裂
元法等
力学等
研究目的:为 工程设计和施 工提供科学依 据,保障工程
安全
岩石动力学的起源:19世纪末,地质学和力学的结合
岩石动力学的发展:20世纪初,岩石力学的兴起,逐渐发展ห้องสมุดไป่ตู้岩石动力学
岩石的强度:包括 抗压强度、抗拉强 度、抗剪强度等
岩石的破坏机理: 包括脆性破坏、塑 性破坏、剪切破坏 等
影响岩石强度的因 素:包括岩石的矿 物成分、结构、孔 隙率等
岩石的破坏过程: 包括应力集中、裂 纹扩展、断裂等
岩石的弹性模量:描述岩石抵抗变形的能力 岩石的泊松比:描述岩石在受力时体积变化的程度 岩石的剪切模量:描述岩石抵抗剪切变形的能力 岩石的抗拉强度:描述岩石抵抗拉伸变形的能力 岩石的抗压强度:描述岩石抵抗压缩变形的能力 岩石的抗剪强度:描述岩石抵抗剪切变形的能力
精品课程岩体力学-ppt课件

硅酸盐类矿物
组成岩石的矿 物
粘土矿物 碳酸盐类矿物
氧化物类矿物
2020/7/23
中国地质大学工程学院岩土工程与工程 地质系 贾洪彪
23
二、岩块的结构特征
岩块的结构:岩石内矿物颗粒的大小、形状、排列方式及微结构面发育情况 与粒间连结方式等反映在岩块构成上的特征。
岩石的粒间连结分结晶连结与胶结连结 结晶连结:矿物颗粒通过结晶相互嵌合在一起,它是通过共用原子或离子使 不同晶粒紧密接触。
机理问题
第一章 绪 论
岩 四、关于《岩体力学》课
体
总学时:40学时 讲课:32学时
力
实验:6 学时
学
作业:2-3 次
第二章 岩体的地质特征
§ 2.1 § 2.2 征 § 2.3 § 2.4 § 2.5
几个基本概念 岩块的物质组成与结构特
结构面的特征 岩体的结构特征 岩体工程分类
2020/7/23
中国地质大学工程学院岩土工程与工程 地质系 贾洪彪
21
§ 2.1 几个基本概念
• 岩石(Rock)矿物、岩屑的集合体。
• 结构面(Structural Plane) 指地质历史发展 过程中,在岩体内形成的具有一定的延伸方向和 长度,厚度相对较小的地质界面或带。
• 岩块(Rock block 或 Rock)指不含显著结构面 的岩石块体,是构成岩体的最小岩石单元体。
张性断裂不平整,常具次生充 填,呈锯齿状,剪切断裂较平 直,具羽状裂隙,压性断层具 多种构造岩,成带状分布,往 往含断层泥、糜棱岩
在变质较浅的沉积岩,如千枚岩等 路堑边坡常见塌方。片岩夹层有时 对工程及地下洞体稳定也有影响
对岩体稳定影响很大,在上述许多 岩体破坏过程中,大都有构造结构 面的配合作用。此外常造成边坡及 地下工程的塌方、冒顶
组成岩石的矿 物
粘土矿物 碳酸盐类矿物
氧化物类矿物
2020/7/23
中国地质大学工程学院岩土工程与工程 地质系 贾洪彪
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二、岩块的结构特征
岩块的结构:岩石内矿物颗粒的大小、形状、排列方式及微结构面发育情况 与粒间连结方式等反映在岩块构成上的特征。
岩石的粒间连结分结晶连结与胶结连结 结晶连结:矿物颗粒通过结晶相互嵌合在一起,它是通过共用原子或离子使 不同晶粒紧密接触。
机理问题
第一章 绪 论
岩 四、关于《岩体力学》课
体
总学时:40学时 讲课:32学时
力
实验:6 学时
学
作业:2-3 次
第二章 岩体的地质特征
§ 2.1 § 2.2 征 § 2.3 § 2.4 § 2.5
几个基本概念 岩块的物质组成与结构特
结构面的特征 岩体的结构特征 岩体工程分类
2020/7/23
中国地质大学工程学院岩土工程与工程 地质系 贾洪彪
21
§ 2.1 几个基本概念
• 岩石(Rock)矿物、岩屑的集合体。
• 结构面(Structural Plane) 指地质历史发展 过程中,在岩体内形成的具有一定的延伸方向和 长度,厚度相对较小的地质界面或带。
• 岩块(Rock block 或 Rock)指不含显著结构面 的岩石块体,是构成岩体的最小岩石单元体。
张性断裂不平整,常具次生充 填,呈锯齿状,剪切断裂较平 直,具羽状裂隙,压性断层具 多种构造岩,成带状分布,往 往含断层泥、糜棱岩
在变质较浅的沉积岩,如千枚岩等 路堑边坡常见塌方。片岩夹层有时 对工程及地下洞体稳定也有影响
对岩体稳定影响很大,在上述许多 岩体破坏过程中,大都有构造结构 面的配合作用。此外常造成边坡及 地下工程的塌方、冒顶
岩石力学-全部课件

22
1.5 岩石和岩体的基本概念
1.绪论
岩石和岩体是岩石力学的直接研究对象,因此学习和研究岩石
力学,首先要建立岩石(或岩块)和岩体的基本概念。
几个基本概念
●岩石(Rock):矿物、岩屑的集合体。 ●结构面(Structural
Plane): 指地质历史发展过程中,在岩体内形成的 具有一定的延伸方向和长度,厚度相对较小的地质界面或带。 ●岩块(Rock block 或 Rock):指不含显著结构面的岩石块体,是构成岩 体的最小岩石单元体。 ●岩体(Rockmass):指地质历史过程中形成的,由岩块和结构面网络组 成的,具有一定的结构并赋存于一定的天然应力状态和地下水等地质环 境中的地质体。 ●岩体结构(Rockmass Structure):指岩体中结构面与结构体的排列组合 关系。其包括两个基本要素,即结构面和结构体。
沉积岩
1.绪论
沉积岩是由母岩(岩浆岩、变质岩或早已形成的沉积岩)在地表
经风化剥蚀而产生的物质,通过搬运、沉积和固结作用而形成的 岩石。
●颗粒包括各种不同形状和大小的岩屑及不同矿物。 ●胶结物常见的有钙质、硅质、铁质、泥质等。
沉积岩由颗粒和胶结物组成,各有不同的成分。
沉积岩的物理力学性质不仅与颗粒有关,还与胶结物有很大
23
1.5.1岩石和岩体
1.绪论 岩石
岩石是组成地壳的基本物质,它是由矿物或岩屑在
地质作用下按一定规律凝聚而成的自然地质体。
岩石可由单种矿物组成。 ●如:纯洁的大理石由方解石组成。 多数的岩石则是由两种以上的矿物组成。 ●如:花岗岩主要由石英、长石、云母三种矿物组成。 按照成因,岩石可分为三大类:岩浆岩、沉积岩和
14
1.4 岩石力学发展简况
1.5 岩石和岩体的基本概念
1.绪论
岩石和岩体是岩石力学的直接研究对象,因此学习和研究岩石
力学,首先要建立岩石(或岩块)和岩体的基本概念。
几个基本概念
●岩石(Rock):矿物、岩屑的集合体。 ●结构面(Structural
Plane): 指地质历史发展过程中,在岩体内形成的 具有一定的延伸方向和长度,厚度相对较小的地质界面或带。 ●岩块(Rock block 或 Rock):指不含显著结构面的岩石块体,是构成岩 体的最小岩石单元体。 ●岩体(Rockmass):指地质历史过程中形成的,由岩块和结构面网络组 成的,具有一定的结构并赋存于一定的天然应力状态和地下水等地质环 境中的地质体。 ●岩体结构(Rockmass Structure):指岩体中结构面与结构体的排列组合 关系。其包括两个基本要素,即结构面和结构体。
沉积岩
1.绪论
沉积岩是由母岩(岩浆岩、变质岩或早已形成的沉积岩)在地表
经风化剥蚀而产生的物质,通过搬运、沉积和固结作用而形成的 岩石。
●颗粒包括各种不同形状和大小的岩屑及不同矿物。 ●胶结物常见的有钙质、硅质、铁质、泥质等。
沉积岩由颗粒和胶结物组成,各有不同的成分。
沉积岩的物理力学性质不仅与颗粒有关,还与胶结物有很大
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1.5.1岩石和岩体
1.绪论 岩石
岩石是组成地壳的基本物质,它是由矿物或岩屑在
地质作用下按一定规律凝聚而成的自然地质体。
岩石可由单种矿物组成。 ●如:纯洁的大理石由方解石组成。 多数的岩石则是由两种以上的矿物组成。 ●如:花岗岩主要由石英、长石、云母三种矿物组成。 按照成因,岩石可分为三大类:岩浆岩、沉积岩和
14
1.4 岩石力学发展简况
岩石力学地应力PPT课件

σ0 σ90 2
1 tan 2 2
1
2 αPp KPc
tan 2 σ0 σ90 2 σ45
σ0 σ90
四、现场水压致裂法测量地应力大小
根据多孔弹性介质力学理论,从井壁受力状态出发,通过测出地层破裂压力, 裂隙重张压力,裂隙闭合压力,可求出最大、最小水平主地应力。
水力压裂试验可以比较精确地测定最小水平主地应力。测量最大水平主地应力 的精度受地层孔隙度、渗透率、孔隙连通性影响较大。
岩石力学
Rock Mechanics
地应力
主要内容
第一节 概 述 第二节 地应力的测量方法 第三节 地应力纵横向分布的计算
第一节 概 述
一、天然应力的概念
1.天然应力:人类工程活动之前,天然状态下,岩体内部存在的应 力,称为岩体天然应力或岩体初始应力,有时也称为地应力。
2.重布应力:人类进行工程建设将引起一定范围内岩体初始应力的 改变,工程建设扰动后的岩体应力称为重布应力或二次应力。
F82 N1b
F81
WZ12-1-B5
WZ12-1-6
N1a
F3
WZ12-1-5
F2
最大水平主应 力
FA
F2A
F1
南
块
2305000 20°50′
20°50′ 2305000
2304000
2304000
2303000 20°49′
20°49′ 2303000
2302000
2302000
108°52′ 278000
Principal stresses are
z
usually parallel and normal to the surface.
岩石力学ppt课件

浅成岩中细晶质和隐晶质结构的岩石透水性小、抗风化性能较深成岩强,但斑状结构岩石 的透水性和力学强度变化较大,特别是脉岩类,岩体小。
喷出岩常具有气孔构造、流纹构造和原生裂隙,透水性较大。此外,喷出岩多呈岩流状产 出,岩体厚度小,岩相变化大,对地基的均一性和整体稳定性影响较大。
4
第二章 岩石的物理性质及工程分类
所以:
x y xy z yz
xz zx yx zy
中,实际上独立的应力分量只有6个。
11
第4章 岩石的本构关系和强度准则
应力平衡微分方程
根据微分单元体x方向平衡,∑Fx=0,则
12
第4章 岩石的本构关系和强度准则
4.2 应变及应变状态分析 应变的概念 由于载荷作用或者温度变化等外界因素等影响,物体内各点在空间的位置将发 生变化,即产生位移。
岩石力学基础 复习指导
课程主要内容
31
岩石的结构和组织
2
岩石的物理性质及工程分类
3
岩石的力学性质
4
本构关系和强度准则
35
岩石的蠕变
6
地应力测量及计算
37
测井解释及井壁稳定
1
第1章 岩石的结构和组织特点
▪ 岩石的结构和分类 ▪ 岩石的微观结构 ▪ 岩石的宏观结构
成岩旋回图
2
第二章 岩石的物理性质及工程分类
2)沉积岩的性质 碎屑岩的工程地质性质一般较好,但其胶结物的成分和胶结类型影响显著。此外,碎
屑的成分、粒度、级配对工程性质也有一定的影响。 粘土岩和页岩的性质相近,抗压强度和抗剪强度低,受力后变形量大,浸水后易软化
和泥化。若含蒙脱石成分,还具有较大的膨胀性。这两种岩石对水工建筑物地基和建筑场 地边坡的稳定都极为不利,但其透水性小,可作为隔水层和防渗层。
喷出岩常具有气孔构造、流纹构造和原生裂隙,透水性较大。此外,喷出岩多呈岩流状产 出,岩体厚度小,岩相变化大,对地基的均一性和整体稳定性影响较大。
4
第二章 岩石的物理性质及工程分类
所以:
x y xy z yz
xz zx yx zy
中,实际上独立的应力分量只有6个。
11
第4章 岩石的本构关系和强度准则
应力平衡微分方程
根据微分单元体x方向平衡,∑Fx=0,则
12
第4章 岩石的本构关系和强度准则
4.2 应变及应变状态分析 应变的概念 由于载荷作用或者温度变化等外界因素等影响,物体内各点在空间的位置将发 生变化,即产生位移。
岩石力学基础 复习指导
课程主要内容
31
岩石的结构和组织
2
岩石的物理性质及工程分类
3
岩石的力学性质
4
本构关系和强度准则
35
岩石的蠕变
6
地应力测量及计算
37
测井解释及井壁稳定
1
第1章 岩石的结构和组织特点
▪ 岩石的结构和分类 ▪ 岩石的微观结构 ▪ 岩石的宏观结构
成岩旋回图
2
第二章 岩石的物理性质及工程分类
2)沉积岩的性质 碎屑岩的工程地质性质一般较好,但其胶结物的成分和胶结类型影响显著。此外,碎
屑的成分、粒度、级配对工程性质也有一定的影响。 粘土岩和页岩的性质相近,抗压强度和抗剪强度低,受力后变形量大,浸水后易软化
和泥化。若含蒙脱石成分,还具有较大的膨胀性。这两种岩石对水工建筑物地基和建筑场 地边坡的稳定都极为不利,但其透水性小,可作为隔水层和防渗层。
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31
中国最长的铁路隧道:秦岭隧道
秦岭隧道地质复杂、工程巨大,在设计、施工、运营安全和维修管理方面都有许 多技术难关,且Ⅰ线隧道采用掘进机施工,在我国铁路隧道施工尚属首次,为此 有六类24项部重点科研项目立项研究,均取得了不俗的成果。秦岭特长隧道的修 建,使我国隧道工程建设从整体上提高到一个新的技术水平。隧道1995年1月18 日正式开工,1999年9月6日全部贯通,2000年8月18日西康铁路开通运营。
25
在四川省境内的大渡河畔, 有一条古老凉山分裂成的 长达几里的大裂缝,名叫 老昌沟。1964年修建成昆 铁路时,桥梁建设者们在 这里修建了一座中国跨度 最大的铁路石拱桥。
26
关角隧道位于青藏铁路西 (宁)格(尔木)段的青海省 天峻县内,全长4000米。洞内 轨面最高处海拔3692米。由于 地处高海拔地区,气候寒冷, 空气稀薄,年平均气温0℃, 最低温度为零下37.5℃。关角 隧道的施工前后历时30多年, 除停工的13年外,正式开挖建 设5年半,而整治病害耗时9年 多,可见隧道地质构造之复 杂、气候条件的恶劣和病害的 严重。
中国目前已开通运营的海拔最高的铁路隧道:
27
中国已通车的最长双线电气化铁路隧道:
位于京广铁路广东省粤北瑶山山区的坪石至乐昌间, 全长14295米。隧道埋深70至910米,推行了国外最 先进的设计和施工的方法——“新奥法”。采用八十 年代国内外最先进的大型机械,实现了主要工序— —钻爆、支护、装运三条机械化作业线。
✓ 当埋深等于或大于巷道半径R0或其宽、高之半的20倍以上时,巷道影响 范围(3~5 R0 )以内的岩体自重可以忽略不计;原岩水平应力可以简化 为均匀分布,通常误差不大(10%以下);
✓ 深埋的水平巷道长度较大时,可作为平面应变问题处理。其它类型巷道 ,或作为空间问题,或作为全平面应变问题处理。
4
南水北调东线穿黄探洞工程,开创70米深处穿越黄河先例 甘肃引大入秦隧洞采用双护盾全断面掘进机进行掘进施工
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深圳罗湖口岸及火车站地区:该综 合体地下地上各三层,该项目于2006年7 月获城市土地学会亚太区卓越奖。
深圳华强北地下商业街:以疏通人 流为主,兼顾商业和旅游观光的地下商 业通道。设计停车泊位1000个。地下人 行系统在三个十字路口处分别向东西方 向的道路下方延伸,扩展为三个大厅。 地下商业面积3.2万m2。
照明、通风、消防、通信、救援、 交通安全控制、供配电、监控
23
铁路隧道
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中国自行设计和施工的第一座 越岭隧道,位于(北)京包 (头)铁路青龙桥车站附近。 这座单线隧道全长1091米,由 我国杰出的工程师詹天佑亲自 规划督造,1907年开工,在中 国技术人员和工人的努力下, 仅用18个月,于1908年竣工。
断面为16×20米的瀑布沟水电站泄洪洞 四川紫坪铺水利枢纽导流隧洞工程
5
地下水电站
采矿巷道
6
海底储气工程
汕头LPG工程,1997年10月开工,
1999年12月建成
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人防隧道
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13
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广州地铁二号线 【赤~鹭区间隧道】
盾构工程
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隧道内路面施工
17
临江门车站 较场口车站 大坪车站
32
世界高原多年冻土区第一长大隧道:
昆仑山隧道位于青藏铁路青海境内,全长
1686米,于2001年9月开工,2002年9月26日
胜利贯通。
33
世界海拔第一高的铁路隧道:
位于青藏铁路青海境内青藏高原可可西里“无人 区”边缘,全长1338米,轨面海拔4905米,是世界 上海拔最高的隧道,年均气温零下7℃,寒季最低 气温达零下41℃,空气中氧气含量只有内地的50% 左右。隧道冻土层最厚达150米、覆盖层最薄处仅 有8米,施工稍有不慎,就会导致大塌方,工程难 度之大前所未遇。 2001年10月18日开工建设, 2002年10月19日胜利贯通。
第8章 岩石地下工程
§8.1 概 述
地下工程:为各种目的修建在地层之内的中空巷道
或中空洞室,其共同特点是在岩体内开挖出具有 一定横断面积和尺寸的洞室。
1
不同的分类方式有不同的分类 方法
按所处的地质条件城市隧道
2
交通类隧道
水工隧道
市政隧道 矿山隧道 人防隧道
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课后自己上网看看CCTV10的纪录片
穿越梦想
—宜万铁路(沪蓉西高速铁路)
35
城市地下空间开发利用已经成为提高城市容量、缓解 城市交通、改善城市环境的重要手段,正在成为建设 资源节约型、环境友好型城市的重要途径。
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核心区地下城,以波浪文化城(100000 m2)和地铁1、2 号线 换乘站为骨干,形成地下城,地下空间总量达到200万m2。
28
穿越武夷山脉的长大越岭隧道:
29
中国最长的铁路隧道: 位于西(安)(安)康铁路青岔车站和营盘车站之间,由两座基本平行的单线隧 道组成,两线间距为30米,其中Ⅰ线隧道全长18460米;Ⅱ线隧道全长18456米。
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中国最长的铁路隧道:秦岭隧道 隧道最大埋深约1600米,埋深超过1000米地段长约3.8公里。Ⅰ线(左线)隧道使用2 台8.8米敞开式掘进机(TBM)由隧道两端相向施工。Ⅱ线隧道(右线),采用新奥法 施工,初期支护为锚喷,二次支护为马蹄型带仰拱的模筑混凝土复合衬砌。
重庆轻轨二号线(较场口-新山村) 18公里,投资43亿(2000-2005年)
18
公路隧道
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2005年2月15日歌乐山打通,工程分左右两条隧洞,共要挖出100万 方土石。其中,每条隧洞长3900米,单向双车道。
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湖南邵怀高速 隧道内的“人造天空”
全长18.02公里,总投资31.93亿元 断层、涌水、岩爆
南京 结合地铁1、2号线新街口换乘站建设, 形成地下空间网络,总建筑面积超过了40 万m2,基本形成了地下城。
铁路隧道 公路隧道 地下铁道 人行通道 引水隧道 尾水隧道 导流隧道 泄洪隧道 给水隧道 排水隧道
管路隧道(煤气、暖气、电力等) 采矿巷道
运输巷道
3
深埋隧道(地下工程自身影响达不到地表)
浅埋隧道
Hp(2.0~2.5)hq
hq q/
深埋地下工 程(50m) 的特点:
✓ 可视为无限体中的孔洞问题,孔洞各方向无穷远处,仍为原岩应力;
中国最长的铁路隧道:秦岭隧道
秦岭隧道地质复杂、工程巨大,在设计、施工、运营安全和维修管理方面都有许 多技术难关,且Ⅰ线隧道采用掘进机施工,在我国铁路隧道施工尚属首次,为此 有六类24项部重点科研项目立项研究,均取得了不俗的成果。秦岭特长隧道的修 建,使我国隧道工程建设从整体上提高到一个新的技术水平。隧道1995年1月18 日正式开工,1999年9月6日全部贯通,2000年8月18日西康铁路开通运营。
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在四川省境内的大渡河畔, 有一条古老凉山分裂成的 长达几里的大裂缝,名叫 老昌沟。1964年修建成昆 铁路时,桥梁建设者们在 这里修建了一座中国跨度 最大的铁路石拱桥。
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关角隧道位于青藏铁路西 (宁)格(尔木)段的青海省 天峻县内,全长4000米。洞内 轨面最高处海拔3692米。由于 地处高海拔地区,气候寒冷, 空气稀薄,年平均气温0℃, 最低温度为零下37.5℃。关角 隧道的施工前后历时30多年, 除停工的13年外,正式开挖建 设5年半,而整治病害耗时9年 多,可见隧道地质构造之复 杂、气候条件的恶劣和病害的 严重。
中国目前已开通运营的海拔最高的铁路隧道:
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中国已通车的最长双线电气化铁路隧道:
位于京广铁路广东省粤北瑶山山区的坪石至乐昌间, 全长14295米。隧道埋深70至910米,推行了国外最 先进的设计和施工的方法——“新奥法”。采用八十 年代国内外最先进的大型机械,实现了主要工序— —钻爆、支护、装运三条机械化作业线。
✓ 当埋深等于或大于巷道半径R0或其宽、高之半的20倍以上时,巷道影响 范围(3~5 R0 )以内的岩体自重可以忽略不计;原岩水平应力可以简化 为均匀分布,通常误差不大(10%以下);
✓ 深埋的水平巷道长度较大时,可作为平面应变问题处理。其它类型巷道 ,或作为空间问题,或作为全平面应变问题处理。
4
南水北调东线穿黄探洞工程,开创70米深处穿越黄河先例 甘肃引大入秦隧洞采用双护盾全断面掘进机进行掘进施工
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深圳罗湖口岸及火车站地区:该综 合体地下地上各三层,该项目于2006年7 月获城市土地学会亚太区卓越奖。
深圳华强北地下商业街:以疏通人 流为主,兼顾商业和旅游观光的地下商 业通道。设计停车泊位1000个。地下人 行系统在三个十字路口处分别向东西方 向的道路下方延伸,扩展为三个大厅。 地下商业面积3.2万m2。
照明、通风、消防、通信、救援、 交通安全控制、供配电、监控
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铁路隧道
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中国自行设计和施工的第一座 越岭隧道,位于(北)京包 (头)铁路青龙桥车站附近。 这座单线隧道全长1091米,由 我国杰出的工程师詹天佑亲自 规划督造,1907年开工,在中 国技术人员和工人的努力下, 仅用18个月,于1908年竣工。
断面为16×20米的瀑布沟水电站泄洪洞 四川紫坪铺水利枢纽导流隧洞工程
5
地下水电站
采矿巷道
6
海底储气工程
汕头LPG工程,1997年10月开工,
1999年12月建成
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人防隧道
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广州地铁二号线 【赤~鹭区间隧道】
盾构工程
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隧道内路面施工
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临江门车站 较场口车站 大坪车站
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世界高原多年冻土区第一长大隧道:
昆仑山隧道位于青藏铁路青海境内,全长
1686米,于2001年9月开工,2002年9月26日
胜利贯通。
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世界海拔第一高的铁路隧道:
位于青藏铁路青海境内青藏高原可可西里“无人 区”边缘,全长1338米,轨面海拔4905米,是世界 上海拔最高的隧道,年均气温零下7℃,寒季最低 气温达零下41℃,空气中氧气含量只有内地的50% 左右。隧道冻土层最厚达150米、覆盖层最薄处仅 有8米,施工稍有不慎,就会导致大塌方,工程难 度之大前所未遇。 2001年10月18日开工建设, 2002年10月19日胜利贯通。
第8章 岩石地下工程
§8.1 概 述
地下工程:为各种目的修建在地层之内的中空巷道
或中空洞室,其共同特点是在岩体内开挖出具有 一定横断面积和尺寸的洞室。
1
不同的分类方式有不同的分类 方法
按所处的地质条件城市隧道
2
交通类隧道
水工隧道
市政隧道 矿山隧道 人防隧道
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课后自己上网看看CCTV10的纪录片
穿越梦想
—宜万铁路(沪蓉西高速铁路)
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城市地下空间开发利用已经成为提高城市容量、缓解 城市交通、改善城市环境的重要手段,正在成为建设 资源节约型、环境友好型城市的重要途径。
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核心区地下城,以波浪文化城(100000 m2)和地铁1、2 号线 换乘站为骨干,形成地下城,地下空间总量达到200万m2。
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穿越武夷山脉的长大越岭隧道:
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中国最长的铁路隧道: 位于西(安)(安)康铁路青岔车站和营盘车站之间,由两座基本平行的单线隧 道组成,两线间距为30米,其中Ⅰ线隧道全长18460米;Ⅱ线隧道全长18456米。
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中国最长的铁路隧道:秦岭隧道 隧道最大埋深约1600米,埋深超过1000米地段长约3.8公里。Ⅰ线(左线)隧道使用2 台8.8米敞开式掘进机(TBM)由隧道两端相向施工。Ⅱ线隧道(右线),采用新奥法 施工,初期支护为锚喷,二次支护为马蹄型带仰拱的模筑混凝土复合衬砌。
重庆轻轨二号线(较场口-新山村) 18公里,投资43亿(2000-2005年)
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公路隧道
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2005年2月15日歌乐山打通,工程分左右两条隧洞,共要挖出100万 方土石。其中,每条隧洞长3900米,单向双车道。
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湖南邵怀高速 隧道内的“人造天空”
全长18.02公里,总投资31.93亿元 断层、涌水、岩爆
南京 结合地铁1、2号线新街口换乘站建设, 形成地下空间网络,总建筑面积超过了40 万m2,基本形成了地下城。
铁路隧道 公路隧道 地下铁道 人行通道 引水隧道 尾水隧道 导流隧道 泄洪隧道 给水隧道 排水隧道
管路隧道(煤气、暖气、电力等) 采矿巷道
运输巷道
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深埋隧道(地下工程自身影响达不到地表)
浅埋隧道
Hp(2.0~2.5)hq
hq q/
深埋地下工 程(50m) 的特点:
✓ 可视为无限体中的孔洞问题,孔洞各方向无穷远处,仍为原岩应力;