第七章地下洞室围岩稳定性分析
地下气库(LPG)洞室围岩稳定性数值分析
目前应用广泛 的弹塑性模 型主要 有 ： 莫 尔一 基于 库伦 屈服 准则 的库 伦模 型 （ ｏｌ ）德鲁 克一 Ｃ ｕ ｍｂ 、 ｏ 普拉 格 （ ｒｃ— Ｄｕｋ ｅＰａｅ） 型 、 桥 （ ａ ｒ ｇ ） 型 、 德 （ ａｅ 模 ｒ ｒｇｒ模 － 剑 Ｃ ｍｂｉ ｅ 模 ｄ 拉 Ｌｄ） 型 、 德一 肯 （ ａｅＤ ｎａ ） 型 等 。 摩 尔一 伦 屈 服 拉 邓 Ｌ ｄ— ｕ ｃｎ 模 库
挖过 程及 开 挖后 洞室 围岩 的 内力 和 变形 将 怎样 变 化 是 未知 的 ， 而造 成 施 工 时 的 风 险 。有 限元 法 作 为 一 种 从 强有 力 的数值 分 析 方 法 ， 已经 被 广 泛 地 应 用 于 许 多 工 程分析 与 模拟 中 ［２， １１它不仅 可 以求 出土 体 中各 点 的应 －
地下气库 （ Ｐ 洞室 围岩稳 定性 数值 分析 Ｌ Ｇ）
刘红 刘 王秀 王本洲 军 ， 泉维 ， 海 ， ２
（ ．中国海洋大学海洋环境与生态教育 部重 点实验室，山东 青岛 ２ ６ ０ ； ． １ ６ １ ０ ２ 青岛市黄岛 区国土资源局 ，山东 青岛 ２ ６ ０ ） ６ ５ ０
受压情况， 为避免 ２种材料的重叠， 计算 时， 常取 １ 个 很大 的法 向刚 度 系数 ， 样 就 不 可避 免地 带 来 一 定 的 这 误差 （ 特别 是应 力 ） ［ 。而 Ｄｓｉ ｅａ等人提 出的薄 四边形 单 元则避免了摩擦型接触面单元的这一缺陷， 可以较好的 反 映法 向变形和 切 向变形 以及 应 力的 传递 ＿。 因此 ， ８ Ｊ 采 用德塞斯 （ ｅ ） 四边形 单元对接触 面进行模拟 。 Ｄｓ 薄 ｋ 接触 面 变形 的数 学 模 型 ： ｓｉ 元 与普 通 单 元 一 Ｄｅａ单 样 在平 面问题 中有 ３ 应 力分 量 和 ３个 应 变 分 量 。对 个 划入有厚度接触单元内的接触面和其附属 的岩土体来 说 ， 形分 为 两部 分 ： 变 一是土 体基 本 变形 ｛ ｅ ｝它与一 △ ， 般土体的变形一样 ； 二是破坏变形， 包括滑 动破坏和接 触破坏 ｛ｅ ｝总的变形为两者的向量叠加， ： △ ２， 即 ｛ ｅ ＝｛ ｅ ｝ △ ２ △ ｝ △ １ ＋｛ ｅ ｝ （） ８ 基本 变 形 所 采 用 的 本 构 关 系 与 土 体 其 他 单 元 相 同， 其应力 应变关 系不再重 复。破坏变形对接触面上 的一点来说， 它们的变形都是刚塑性的， 即破坏前接触 面上 无 相 对 位 移 ， 旦 破 坏 ， 裂 或 错 动 ， 对 位 移 不 一 张 相
地下厂房洞室群围岩稳定性方法研究
地下厂房洞室群围岩稳定性方法研究地下厂房洞室群围岩稳定性是指地下厂房洞室周围岩体的稳定性问题。
地下厂房洞室通常是为了满足人们的生产、生活和储存需求，因此洞室群围岩的稳定性对于地下厂房的长期运行、人员安全和资产保障至关重要。
在研究地下厂房洞室群围岩稳定性时，需要考虑以下几个方面的问题：首先，需要分析洞室群围岩的物理力学特性，包括岩石的强度、变形特性和破坏模式。
通过适当的岩石力学试验和野外观测，可以获取岩石的力学参数，如抗压强度、抗拉强度、抗剪强度等。
这些参数对于稳定性分析和设计起着重要的作用。
其次，需要考虑工程参数的影响，如洞室尺寸、埋深和周边岩性的条件。
洞室尺寸对岩体稳定性有直接影响，尤其是高宽比较大的洞室，容易导致岩体的变形和破坏。
洞室的埋深也会影响岩体的应力状态，从而影响岩体的稳定性。
周边岩性的条件决定了岩体的强度和变形特性，需要对周边岩性进行综合分析。
此外，岩体的结构面、节理和隐伏断层等地质构造的影响也需要考虑。
岩体中存在的结构面和节理体，会导致岩体的开裂和滑动，对岩体的稳定性产生不利影响。
隐伏断层的活动可能导致岩体的滑动和破坏，需要对其进行综合分析和评估。
最后，需要进行数值模拟和力学分析，包括有限元分析、离散元分析和解析方法等。
通过数值模拟可以模拟地下厂房洞室群围岩的应力-应变状态，预测岩体的破坏形态和稳定性。
数值模拟还可以进行灵敏度分析，评估不同参数对岩体稳定性的影响，为优化设计和工程措施提供依据。
综上所述，地下厂房洞室群围岩稳定性的研究是一项复杂的工作，需要考虑岩石力学特性、洞室尺寸与周边岩性、地质构造和数值模拟等多个方面的问题。
通过综合分析和评估，可以为地下厂房洞室的设计和建设提供科学依据，保障其长期稳定和安全运行。
大型地下洞室围岩稳定性分析及实践探讨
。建筑 与工程 ０
Ｓ Ｉ Ｎ Ｅ Ｅ Ｈ Ｏ Ｏ ＹＩ Ｆ Ｒ ＴＯ ＣＥ Ｃ ＆Ｔ Ｃ Ｎ Ｌ Ｇ Ｏ ＭＡ Ｉ Ｎ Ｎ
２０ ０ ８年
第 ２ 期 ｌ
大型地下洞室围岩稳定性分析及实践探讨
（． １河海大 学 土木 工程 学院 江苏
冯 科锋 ’ 杨师 东 郭纹华 南京 ２ ０ ９ ； ． １ ０ ８ ２ 中南 勘测 设计研 究 院
形情况， 得尤为重要。 显 本 文 分 析 了某 电站 地 下 厂 房 开 挖 过 程 中 的 围 岩 变 形 特 征 ， 论 了 讨 围岩 支 护 的 合 理 时 间 及 重 要 性 ， 类 似 洞 室 的 设 计 、 挖 提 供 有 效 的 为 开 参考 。
２ 工程 概 况 ．
２１工 程 简 介 ． 该 水 电 站 装 机 容 量 ６ ０ ＭＷ ，枢 纽 建 筑 物 主要 有混 凝 土 重 力 坝 、 ００
影 响 。
图 １ 主 厂 房 轴 线 地 质 剖 面 示 意 图
３ 围岩 变 形 监 测 、 形 时 效 特 征 分 析 及 其 回 归 曲 线 ． 变
３ １ 形 监测 ．变
图 ３ Ｍ ４断商各深度围岩变形一 时间曲线 ４
髑
岩 体 作 为 一种 非 线 性 介 质 ． 室 开 挖 后 围 岩 中发 生 的 物 理 、 学 变 形 趋 势 会 越 来越 平 缓 ． 现 了水 利 工 程 地 下 洞 室 开 挖 的 洞 室 群 效要 有 两 大 类 ： 是 由岩 体 结 构 面 和 开 挖 面 组 合 形 成 一 的局 部 块 体 稳 定 性 问 题 口 另 一 类 是 由岩 体 强 度 和 岩 层 层 面 、 间 破 碎 ： 层 带 或 断 层 控 制 的洞 室 整 体 稳 定 性 问 题 。 于 大 型地 下 洞 室 跨 度 一 般 较 由 大 ， 深 较 深 ， 以 施 工 难 度 较 高 ， 开 挖 的 过程 中 ， 时 掌 握 围岩 的变 埋 所 在 及
地下洞室围岩稳定性分析
地下洞室围岩稳定性分析在进行地下洞室围岩稳定性分析时，一般需要考虑以下几个主要因素：1.岩层的力学性质：岩层的力学性质是岩石稳定性的基础。
要进行稳定性分析，首先需要获取岩层的力学参数，如岩石的强度、弹性模量和剪胀性等。
通常可以通过室内试验、现场调查和实测等方法获得这些参数，或者借助已有的类似工程的资料进行评估。
2.地下水：地下水是地下洞室稳定性分析中重要的一项因素。
地下水对围岩的稳定性产生的主要影响是增加孔隙水压，降低岩层的有效应力，促使岩体产生破坏。
因此，需要充分考虑地下水对岩层的影响，包括水位高度、水质状况、渗流特性等。
3.岩体结构：岩体的结构对于岩层稳定性具有重要影响。
岩体的结构主要表现为节理、裂隙、岩体层理等。
这些结构特征对洞室的稳定性有直接影响，形成控制洞室稳定的主要因素之一、因此，在进行稳定性分析时，需要对岩体的结构特征进行详细调查和分析，选择合适的建模方法进行模拟。
4.洞室开挖方式和支护措施：洞室的开挖过程和支护措施对围岩稳定性有着直接的影响。
开挖过程中，洞室周围会受到剪切应力和变形等影响，进而对围岩稳定性产生影响。
因此，在稳定性分析中需要考虑洞室开挖方式和支护措施的影响，选择合适的岩体应力场和支护材料。
在进行地下洞室围岩稳定性分析时，常用的方法包括力学分析法、数值模拟法和现场监测法等。
力学分析法通过分析力学参数和地质参数，计算岩体的稳定系数，从而评估围岩的稳定性。
数值模拟法通过建立数学模型，采用有限元或边界元方法，模拟洞室周围围岩的变形和破坏过程，预测洞室的稳定性。
现场监测法是指通过安装监测点，对洞室周围的围岩变形和破坏进行实时监测，从而评估围岩的稳定性。
综上所述，地下洞室围岩稳定性分析是一个复杂的工程问题，需要考虑多个因素的综合影响。
只有充分了解地下洞室周围的地质和力学条件，选择合适的分析方法和模型，才能有效评估围岩的稳定性，并制定出合理的支护措施，确保地下洞室的安全和持续稳定。
地下洞室围岩稳定性分析方法综述
问题，然而，由于岩石力学的研究对象是复杂的岩土体材料，一 般均具有非线性、非连续性、非均质及多相性等特点，尤其是天 然岩体，由于其赋存的特殊性，它被各种地质构造（如断层、节 理、层理等）切割成既连续又不连续的形态，从而一般均形成一 个从松散体到弱面体再到连续体的材料序列，而且，天然岩体所 涉及的力学问题是一个多场（应力场、温度场、渗流场）、多相 （气相、固相、液相）等影响下的复杂耦合问题，再加上工程开 挖和外部环境的影响，致使许多情况下，我们不能获得较为准确 的力学参数和本构模型。“力学参数和本构模型不准”已成为岩 石力学理论分析和数值模拟的“瓶颈”问题。
值或变形速率判据用于软弱围岩往往时效不佳，根据牛顿运动 定律，物体从运动转变为静止状态的必要条件是，加速度由负 值渐趋为零。因此，围岩稳定性判据应以加速度为主，辅以变 形值或变形速率，据此提出了变形速率比值判据。
然而采用不同的失稳判据得到的稳定安全度一般是不相同 的，如何建立一个具有理论基础的、可得到唯一解的失稳判据 是今后需要解决的问题。
2存在的问题21参数及本构岩石力学参数和本构模型是岩石力学研究中最核心的两个问题然而由于岩石力学的研究对象是复杂的岩土体材料一般均具有非线性非连续性非均质及多相性等特点尤其是天然岩体由于其赋存的特殊性它被各种地质构造如断层节理层理等切割成既连续又不连续的形态从而一般均形成一个从松散体到弱面体再到连续体的材料序列而且天然岩体所涉及的力学问题是一个多场应力场温度场渗流场多相气相固相液相等影响下的复杂耦合问题再加上工程开挖和外部环境的影响致使许多情况下我们不能获得较为准确的力
传统的岩石力学理论是以岩石的加载试验（包括室内及现 场原位试验）为基础，引入成熟的弹塑性理论等建立起来的而 地下洞室岩体开挖后的实际情况是以卸荷为主，且往往有较大 的拉应力区出现。显然传统的岩石力学理论统一采用加载试验 获取的岩体力学参数，应用适合于加载情况的力学分析软件进 行分析与计算，得到的变形及稳定分析结论与现场的实际情况 必然有巨大区别，甚至连趋势都无法反映[4]。
地下洞室工程围岩特征及其支护措施
地下洞室工程围岩特征及其支护措施地下洞室工程是指在地下进行的洞穴开挖和地下结构施工的一种工程。
在地下洞室工程中，围岩是指洞室周围的地质岩体，包括岩层、岩性、岩体强度、岩体稳定性等一系列特征。
围岩的性质和特征对地下洞室的安全和稳定性起到至关重要的作用。
在地下洞室工程中，围岩的特征包括以下几个方面：1.地质结构特征：围岩的地质结构特征包括岩层倾角、岩层的发育程度、岩层的厚度等。
不同的地质结构会对围岩的稳定性和施工难度产生影响。
2.岩性特征：围岩的岩性特征包括岩石的种类、岩石的密度、岩石的坚硬程度等。
不同的岩性会对围岩的稳定性和施工难度产生影响。
3.岩体强度：围岩的强度是指岩体抵抗破坏的能力。
围岩的强度越高，洞室的稳定性越好。
因此，在地下洞室工程中，需要对围岩的强度进行测试和评估，以确定相应的施工方案和支护措施。
4.岩体稳定性：围岩的稳定性是指岩体在开挖和施工过程中是否容易发生破裂、塌陷等现象。
围岩的稳定性与地下水位、地应力、岩体结构等因素有关。
在地下洞室工程中，需要通过岩体稳定性分析，确定相应的支护措施，以确保洞室的安全施工和使用。
针对以上围岩特征，地下洞室工程中常用的支护措施有：1.开挖方式：在地下洞室开挖过程中，可以采用不同的开挖方式，如爆破开挖、钻机开挖、机械掘进等，根据围岩的特征选择合适的开挖方式。
同时，还需要合理设置开挖工作面和施工顺序，以降低围岩变形和破坏的发生。
2.支护结构：地下洞室工程中常用的支护结构有钢支撑、混凝土衬砌、锚杆支护等。
根据围岩的特征和洞室的设计要求，选择合适的支护结构，并进行稳定性分析和力学计算，以确保支护结构的稳定性和耐久性。
3.地下水控制：地下水是影响地下洞室稳定性的重要因素之一、在地下洞室工程中，需要采取相应的地下水控制措施，如井孔排水、封水墙施工等，以降低地下水对围岩的影响。
4.监测与预警：地下洞室工程中，需要设置相应的监测系统，对围岩的变形、位移、应力等进行实时监测，及时发现问题并采取相应措施。
岩土勘察工程第七章 各类建筑岩土工程思维导图勘察
第七章 各类建筑岩⼟⼯程勘察房屋建筑与构筑物岩⼟⼯程勘察地下洞室的岩⼟⼯程勘察与评价道路（路基）岩⼟⼯程勘察桥梁岩⼟⼯程勘察其他建筑场地岩⼟⼯程勘察岩⼟⼯程勘察要求岩⼟⼯程勘察要点评价与计算岸边⼯程管道与架空线路⼯程废弃物处理⼯程核电⼯程基坑⼯程既有建筑物的增载与保护泥⽯流场地概述主要⼯程地质问题岩⼟⼯程勘察要求勘察要点概述勘察要点场地评价地基⼟的均匀性评价地基承载⼒地基变形计算常⻅岩⼟⼯程问题路线选择⼯程地质论证路基的主要⼯程问题路基边坡稳定性路基基底变形与稳定性道路冻害建筑材料⼭岭区平原区沿河线越岭线展线⼭坡路线路基道路灾害筑材选择概述岩⼟⼯程勘察的基本要求着重查明勘察要点场地评价可⾏性研究阶段的勘察初步设计阶段的勘察施⼯图设计阶段的勘察地貌单元地貌单元交界区段的复杂地层以及⾼灵敏度软⼟、混合⼟、层状构造⼟和⻛化岩岩坡坍塌、滑坡、冲淤、潜蚀、管涌等不良地质现象停靠船舶、波浪冲击、潮汐变化、⽔压⼒等的荷载组合概述勘察要求主要⼯作分析评价与设计计算建议概述勘察要求勘察⼯作内容理论计算法原位测试规范法当地经验法概述⼯业废渣堆场垃圾填埋场概述岩⼟⼯程勘察要求勘察⼯作内容勘察评价垃圾（废弃物）的分类垃圾填埋场堪察其搜集资料垃圾填埋场勘察测试垃圾填埋场勘察的岩⼟⼯程评价管道⼯程架空线路⼯程穿越及跨越⼯程可⾏性研究勘察初步设计勘察施⼯图纸设计勘察评价初步设计勘察施⼯图设计勘察⼯业废渣堆场勘察要点⼯业废渣堆场勘察评价可⾏性研究勘察初步勘察详细勘察初步勘察的勘探⼯作取样与原位测试概述⼯程地质问题桥梁岩⼟⼯程勘察要点桥址选择⼯程地质论证一般规定勘探点的布置勘探深度采样与原位测试开挖后与资料不符协同处理初步勘察阶段详细勘察阶段原位测试与室内试验资料要求桥墩台地基稳定性问题桥台的偏⼼受压问题桥墩台地基的冲刷问题概述岩⼟⼯程勘察主要⼯作岩⼟⼯程条件分析评价地下洞室围岩应⼒地下洞室围岩变形与破坏地下洞室围岩压⼒围岩的变形破坏形式及其产⽣机制定性分析定量分析稳定性破坏的主要形式脆性围岩塑性围岩塑性挤出或膨胀流动塌落岩爆和⽚状剥落层状结构散体结构塑性挤出塑流涌出重⼒坍塌塑性挤出膨胀内⿎重⼒作⽤下的坍塌⽔压重分布造成的吸⽔膨胀压应⼒集中作⽤下的塑性流动松散饱⽔岩体的悬浮塑流压应⼒作⽤下的塑流围岩的⾃稳时间围岩的整体稳定性计算围岩的局部稳定性计算块体状结构及厚层状结构中薄层结构碎裂结构碎裂松动弯折内⿎压应⼒集中造成的剪切松动卸荷回弹或压应⼒集中造成的弯曲拉裂张裂崩落劈裂剥落剪切滑移及剪切破裂岩爆压应⼒⾼度集中造成的突然⽽猛烈的脆性破坏压应⼒集中造成的剪切破裂及滑移拉裂压应⼒集中造成的压致拉裂拉应⼒集中造成的张裂破坏可⾏性研究勘察初步勘察详细勘察施⼯勘察。
分析影响隧道围岩稳定性因素
文章编号:1004 5716(2003)05 59 02中图分类号:U451+ 2 文献标识码:B 分析影响隧道围岩稳定性因素习小华(西安科技学院,陕西西安710054)摘 要:主要对影响隧道围岩稳定性的自然因素如岩石性质及岩体的结构、岩体的天然应力状态、地质构造、地下水进行了详细的分析。
关键词:围岩稳定性;天然应力状态;地质构造毫无疑问,隧道围岩的稳定性对隧道的正常运营是至关重要的。
从许多隧道发生的交通事故中可以知道,隧道围岩的稳定性不仅与岩石的性质、岩体的结构与构造、地下水、岩体的天然应力状态、地质构造等自然因素有关,而且还与隧道的开挖方式及支护的形式和时间等因素有关。
但其中起主导作用的还是岩石性质及岩体的结构、岩体的天然应力状态、地质构造、地下水等自然因素。
因此了解这些因素对围岩稳定性的影响和机理,才能够客观实际的采取相应的维护隧道围岩稳定的措施。
1 岩石性质及岩体的结构围岩的岩石性质和岩体结构通过围岩的强度来影响围岩的稳定性,是影响围岩稳定性的基本因素。
从岩性的角度,可以将围岩分为塑性围岩和脆性围岩,塑性围岩主要包括各类粘土质岩石、粘土岩类、破碎松散岩石以及吸水易膨胀的岩石等,通常具有风化速度快,力学强度低以及遇水软化、崩解、膨胀等不良性质,故对隧道围岩的稳定最为不利;脆性围岩主要各类坚硬体,由于这类岩石本身的强度远高于结构面岩石的强度,故这类围岩的强度主要取决于岩体的结构,岩性本身的影响不是很显著。
从围岩的完整性(围岩完整性可以用岩石质量指标RQ D、节理组数Jn、节理面粗糙程度Jy、节理变质系数Ja、裂隙水降低系数Jw、应力降低系数SR F八类因素进行定量分析)角度,可以将围岩分为五级即:完整、较完整、破碎、较破碎、极破碎。
如果隧道围岩的整体性质良好、节理裂隙不发育(如脆性围岩)即围岩为完整或较完整,那么,隧道开挖后,围岩产生的二次应力一般不会使岩体发生破坏,即使发生破坏,变形的量值也是较少的。
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围岩岩体的变形和破坏的形式和特点，除与岩体 内的初始应力状态和洞形有关外，主要取决于围岩的 岩性和结构。为了更清楚地说明这个问题，现将围岩 的变形、破坏的类型及其与围岩的岩性和结构之间的 关系列于下表。
表 1 围岩的变形破坏形式及其围岩岩性及结构的关系
围岩类型 脆性围岩
塑性围岩
岩体结构
块体状结构及 厚层状结构
例如白龙江碧口电站在导流洞一号支洞的下又洞、 引水洞叉管段以及排沙洞等的施工过程中，均发生过 这类变形破坏。这些水工隧洞部是修建在千枚岩层中， 当洞径大于6m的洞体平行或近于平行(交角小于20。) 陡倾的岩层走向时，在平行于层面的洞壁上经常发生 弯折内鼓型破坏，而且一般部是在开挖后不久即迅速 发生。例如右岸导流洞一号支洞，在桩号。十135航 段的施工过程中，随着开挖的进行，岩层的弯沂变形 越来越严重，一星期后已用锚杆加固了的变形岩体突 然塌风几乎造成伤亡事故。又如排沙洞，在ot 360— o十470m段的施工过程中。
例如白龙江碧口电站在导流洞一号支洞的下又洞、引水洞叉 管段以及排沙洞等的施工过程中，均发生过这类变形破坏。 这些水工隧洞部是修建在千枚岩层中，当洞径大于6m的洞体 平行或近于平行(交角小于20。)陡倾的岩层走向时，在平行 于层面的洞壁上经常发生弯折内鼓型破坏，而且一般部是在 开挖后不久即迅速发生。例如右岸导流洞一号支洞，在桩号 0十135航段的施工过程中，随着开挖的进行，岩层的弯沂变 形越来越严重，一星期后已用锚杆加固了的变形岩体突然塌 风几乎造成伤亡事故。又如排沙洞，在0十360—o十470m段 的施工过程中。洞体两侧壁发生严重的弯折内鼓，开挖中曾 用锚杆与工字钢联合封锁支护，半月之后，变形岩体连锚杆 与工字钢突然坍落，方量达500m3，不得不停工处理。
看出，在现代地应力或构造剩余应力较高的薄层状岩
层内修建这类地下洞室，围岩的稳定性与洞室轴向相
对于区域最大主应力方位有密切关系。通常．轴向垂
直于最大主应力方向的洞室，其稳定性远低于平行于
最大主应力方向者。这是因为：在洞轴垂直于水平最
大主应力的条件下，当洞体平行或近于平行地通过陡
倾岩层时强烈的卸荷回弹会使垂直于最大主应力方向
的洞壁发生严重的弯折内鼓，而当洞体通过平缓岩层
时，高度的应力集中又会使平行于最大主应力的洞室
顶底板，特别是顶拱，因弯折内鼓的发展而严重坍塌。
张裂塌落
张裂塌落通常发生于厚层状或块体状岩体内的洞室顶拱。
当那里产生拉应力集中，且其值超过围岩的抗拉强度时，顶
拱围岩就将发生张裂破坏，尤其是当那里发育有近垂直的构
中薄层结构 碎裂结构 层状结构
散ห้องสมุดไป่ตู้结构
变形破坏形式
张裂塌落 劈裂剥落 剪切滑移及剪切破碎 岩爆 弯折内鼓 破碎松动 塑性挤出 膨胀内鼓 塑性挤出 塑流涌出 重力坍塌
产生机制
拉应力集中造成的张性破坏 压应力集中造成的压制拉裂 压应力集中造成的剪切破坏及滑移拉裂 压应力高度集中造成的突然而猛烈的脆性破坏 卸荷回弹或压应力集中造成的弯曲拉裂 压应力集中造成的剪切松动 压应力集中作用下的塑性流动 水分重分布造成的吸水膨胀 压应力作用下的塑流 松散饱水岩体的悬浮塑流 重力作用下的坍塌
造裂隙时、即使产生的拉应力很小也可使岩体拉开产生垂直
值得注意的是，在该区地表溢洪道的施工过程中， 当送洪道平行于陡顾的岩层走向时，新开挖出的边披 岩体经常在3—5天之内即发生强烈的倾倒破坏。由此 可见，在该区所发生酌上述两类变形破坏(即地宏边 坡岩体的倾倒和地下隧洞洞壁的弯折内鼓)同是卸荷 回弹与应力释放的结果。
由压应力集中所造成的变形破坏主要发生在洞室 周边上有较大的压应力集中的部位，通常是洞室的角 点或与岩体内初始最大主应力平行或近于平行的洞壁， 故当薄层状岩体的层面与这类应力高度集中部位平行 或近于平行时，切向压应力往往超过薄层状围岩的抗 弯折强度，从而使围岩发生弯折内鼓破坏。
7.2.2 脆姓围岩的变形和破坏
脆性图岩包括各种块体状结构或层状结构的坚硬 或半坚硬的脆性岩体。这类因岩的变形和破坏，主要 是在回弹应力和重分布的应力作用下发生的，水分的 重分布对其变形和破坏的影响较为微弱。这类围岩变 形破坏的形式和特点．除与由岩体初始应力状态及洞 形所决定的围岩的应力状态有关外，主要取决于围岩 结构，一般有弯折内鼓、张裂塌落、劈裂剥落、剪切 滑移以及岩爆等不同类型。
弯折内鼓
这类变形破坏是层状、特别是薄层状围岩变形破 坏的主要形式。从力学机制来看，它的产生可能有两 种情况：一是卸荷回弹的结果；二是应力集中使洞壁 处的切向压应力超过范层状岩层的抗弯折强度所造成 的。
由卸荷回弹所造成的变形破坏主要发生在 初始应 力较高的岩体内(或者洞室埋深较大，或者水平地应力 较高)，而且总是在与岩体内初始最大主应力垂直相交 的洞壁上表现得最强烈．故当薄层状岩层与此洞壁平 行或近于平行时，洞室开挖后．薄层状围岩就会在回 弹应力的作用下发生回弹应力的作用下发生如图的弯 曲、技裂和折断，最终挤入洞内而坍阁。
第七章 地下洞室围岩稳定性分 析
§7.1 洞室围岩变形与破坏 §7.2 洞室围岩稳定性因素 §7.3 保障洞室围岩稳定性措施 §7.4 洞室围岩分类
7.1 地下洞室围岩的变形破坏
7.1.1 围岩变形破坏的一般过程和特点 地下洞室开挖常能使围岩的性状发生很大变化，
促使围岩性状发生变化的因素，除上述的卸荷回弹和 应力重分布之外，还有水分的重分布。一殷说来，洞 室开挖后，如果围岩岩体承受不了回弹应力或重分布 的应力的作用，围岩即将发生塑性变形成破坏。这种 变形或破坏通常是从洞室周边，特别是那些最大压或 拉应力集中的部位开始，而后逐步向围岩，内部发展 的。
一些局部构造条件，有时也有利于这类变形破坏 的产生。如图10—17所示情况，平行于洞室侧壁的断 层，使洞壁和断层之间的薄层岩体内的应力集中有所 增高，因此洞壁附近的切向应力特高于正常情况下的 平均值，而薄板的抗弯矩又比较低，往往造成弯折内 鼓破坏。
从这类变形、破坏的发生机制和发育特点中可以