围岩压力与围岩稳定性
r Cctg 1 sin Cctg 1 sin
消去σθ，解得塑性区径向应力σr所应满足的微分方程：
r Cctg
r d r 2 sin 1 sin dr
……………（1）
♣♣ 弹性区单元：
r 2 p0
♣♣ 弹塑性边界上单元（r=Rp）：
（2）将洞室看作圆形
圆形洞室的σθ=2σ0=2×5.94=11.88MPa＜ [Rc]=60MPa 故洞室是稳定的。
（3）将洞室看作椭圆形，计算洞顶A点和侧壁B点的切向应力
A ( H V ) 2 H
q2 q1
B ( V H ) 2 V
q1 q2
微元素
l
滑动岩柱
l dl
d n
dT
1
45o
45o
2
2
3
考虑摩擦力的计算简图
2、洞室顶压力的计算
微元素上的侧压力：
d n rl t an2 45 2
t an2 45 2
近似按主 动土压力 计算
式中： rl -垂直应力；
a1 x 2 q X bx (b y) ( ) f a1 f
洞室顶板处的压力为Q：
a1 x 2 2a 2 Q 2 qx dx 2 ( )dx (3a1 a 2 ) 0 0 f a1 f 3a1 f
a a
边墙的侧压计算时，可认为在洞室与压力拱的整个高度 h+b范围内，侧向压力是按朗金主动土压力的规律分布 的，洞顶和洞底处的压强e1和e2。 总侧向压力Pa=1/2（e1+e2）h
二、深埋洞室的松散围岩压力计算
俄国普罗托奇雅阔诺夫1907年推出自然冒落拱 --沙
拱、压力自然平衡拱。 （一）普氐理论的基本假设 （1）围岩为松散体，仍具有一定的粘聚力。 （2）洞顶形成自然冒落拱，两帮形成滑动体（夹
2
角
45
）作用在洞顶的围岩压力为自然平衡拱内
岩体的自重。
（3）采用坚固系数表征岩体强度。 其物理意义： f c tan R 更简便的经验公式： f c --Rc/MPa
第四节 变形围岩压力的计算 （弹塑性理论）
思路：围岩塑性变形→支护衬砌→支护力 ＝作用于支护
衬砌结构上的围岩压力→支护衬砌上的形变围岩压力。
洞室开挖后围岩内形成塑性区，之外是弹性区，即应力降 低区和增高区。
现就塑性区，弹性区，弹塑性边界上任意截取单元，分别
考虑其受力情况及所应满足的条件。
强度线塑性区内 任一点的应力圆 均与该线相切
r Cctg 1 sin Cctg 1 sin
弹性状 态切向 应力分 布曲线
塑性区 切向应 力分布 曲线
弹性区 切向应 力分布 曲线
弹性状 态径向 应力分 布曲线
应力 降区
塑 性 区 弹 性 区 围
应力升高区
原岩应力区
r
塑性区 径向应 力分布 曲线 弹性区径向应力 分布曲线
岩
原 岩
♣♣ 塑性区单元：
平衡方程
r
r
d r dr
塑性极限条件
围岩压力的大小和方向很复杂，公式理论都是在一 定的简化条件下推导出来的，是近似公式。故在应用这 些公式和理论时要注意其适用条件。当实际情况与公式 简化条件较一致时，效果较为满意。
5.围岩压力的类型
根据围岩变形破坏机理，把围压分为变形，松动， 膨胀，冲击围压四种类型，并采用不同的理论进行计算。
♣ 中等坚硬的岩石，围岩变形较大，产生变形围压，可用弹塑 性理论计算。 ♣ 软弱破碎岩石，岩石破坏而松动塌落形成松动围压，采用松 散介质极限平衡理论或块体极限平衡理论分析。 ♣ 冲击围压又称岩爆，它是弹脆性岩体过度受力后突然发生弹
☺工程方面的因素
（1）洞室的形状和尺寸
三心拱
半圆拱
（2）支护结构的形式和刚度 支护作用：阻止围岩变形，维护围岩稳定 刚性 外部支护 支护 柔性 内承支护 （3）洞室的位置、尺度和覆盖层厚度。
切圆拱
（4）施工中的技术措施。
例如，控制爆破（光、预裂）和开挖顺 序 （5）洞室的轴线走向
4.围岩压力的确定
根据假设求出洞帮压力集度：
e1 qtg 2 450 2
e2 q rh tg 2 450 2
q
e1Байду номын сангаас
e1
洞室 断面 衬砌 受力 图
e2
e2
3、适用 条件
H
a1 K
a dq 0 H max 1 K dH
本题中q1=6m，q2=8m，代入数据得： σθA=2σH q2/q1=2×5.94×8/6=15.84MPa
σθB=2σV q1/q2=2×5.94×6/8=8.92MPa
σθA, σθB＜[Rc]，所以围岩是稳定的。
第三节 松散岩体的围岩压力计算 • 浅埋：传递应力，岩柱重量计算法。 • 深埋：自然冒落拱内岩体的自重或裂性围内松 动岩体的压力。 一、浅埋洞室围岩松动压力计算(2种方法) （一）岩柱法 1、基本假设 （1）C=0 (2) 围岩压力=岩柱的自重-柱侧面摩擦力 （3）破坏模式与受力状态如下
rl t an2 4 5 t an 2
洞顶岩体自重： Q 2a1rH 1
a1 a htg 45 2
根据假设求出洞顶压力集度：
q QF rH 1 HK 2a1 2a1
式中：
K tg 2 45 tg 2
• 狭义围岩压力：围岩作用于支护上的压力。（围岩和
支护被看成独立的两个体系） • 广义围岩压力：支护与围岩是一个共同体，二次应力 的全部作用力视为围岩压力。
• （1）稳定状态：
（2）不稳定状态：
塑性
破坏
塌垮
失稳
2.围岩压力与支护衬砌的关系 围岩压力值的正确估计与否，关系到能否合理地设 计支护衬砌的尺寸。如围岩压力估计值大于实际值，设 计的技衬必然偏大，浪费了材料及人力，反之，支衬被 压坏，出现事故，洞室安全不能保证。支衬与围岩压力 相适应，围岩压力越大，设计支衬的尺寸就要大些。 3.围岩压力的影响因素 围岩压力的影响因素极为复杂，地质方面与工程方面。 ☺地质方面的因素（自然属性） （1）完整性或破碎程度。 （2）结构面的产状、分布密度、力学性质、充填物性 质及其充填状态。 （3）地下的活动状况。 （4）岩体的性质和强度。
岩体中原有的应力状态，使洞室周围岩体中的应力重新 分布，这种重新分布的应力称围岩应力。在围岩应力作 用下，围岩不断变形并逐渐向洞室位移，一些强度较低 的岩石由于应力超过强度的极限值而破坏，破坏了的岩
石在重力作用下塌落。为保证洞室稳定，在洞内进行必
要的支撑和衬砌。洞室围岩的变形和破坏而作用于支护 和衬砌上的压力称围岩压力，也称山岩压力，地压等。
即：T ' Qa1 f
令
T '
Qa 1 2
f
由 x 0
y
得 T T 代入①式得
x2 a1 f
塌落拱为抛物线型
当 x a1 时
y
a1 f
为拱的矢高，
令
b
a1 f
（自然平衡拱的最大高度）
1
自然拱的最大跨度：a
a htg 45 2
洞顶任一点如a处（拱高为bx）的压强qx
第六章 围岩压力与围岩稳定性
主要内容
第一节 概述 第二节 坚硬岩体的应力和稳定验算 第三节 松动围岩压力的计算 第四节 变形围岩压力的计算 第五节 塑性松动压力的计算
第六节 地质分析法计算围岩压力
第七节 喷锚支护原理与新奥法
第一节 概述
1.围岩应力与围岩压力概念
洞室的开挖在岩体中形成了新的洞穴，这就破坏了
例题：某花岗岩体，完整性良好，单轴抗压强度Rc=100MPa。 在岩体内开挖直墙拱顶洞室，洞的跨度B=12m，洞高h=16m，
洞埋深H=220m，岩石的重度γ=27KN/m3，试问围岩的稳定性
如何？ 解：(1)洞室围岩的天然应力σH=γH=27×220=5.94MPa 假定天然应力比值系数为1，则σ0=σv=σH=5.94MPa 岩石的容许抗压强度[Rc]=0.6Rc=0.6×100=60MPa
2
-侧应力系数
e d tan 式中： n dl - 侧面上的正压力； -摩擦系数 岩柱两侧面的总摩擦力为：
微元素上的摩擦力： dT d n dl tan
F 2
H
o
d T 2
H
o
d n t and l 2
H
o
rH 2 t an 2 4 5 t an 2
10
（4）自然平衡拱的洞顶岩体只能承受压应力，不能承 受拉应力。
围岩压力计算简图
（二）计算公式
1、自然平衡拱的形状 先假设拱为二次曲 线，拱上任一点M弯 矩为0：
Qx2 Q 2 Ty 0 y x 2 2T
①
•
在拱脚处，有一水 平推力，维持整个拱 自然平衡拱受力图 的平衡，普氐认为必 须小于或者等于垂直 反力所产生的最大摩擦力，以便保持拱脚的稳定。
30
保证Q - F 0
（二）太沙基的围岩压力计算方法(“典型的应力传递 法”) 由单元体的平衡条件推出围岩压力 1、基本假设 c ntg （1）认为岩体是松散体，但存在一定的粘聚力，且服从 库仑准则： （2）围岩的滑移模式和外力情况如图所示
2、围岩压力计算 微元体的平衡条件：
2、围岩压力（自然冒落拱内岩体的重量）计算 （1）顶压（集度）： q1 化为矩形。 （2）侧压： e1 3、适用条件 （1）跨度小于5m，埋深大于3倍的自然拱高的洞室。洞室 上覆岩体需要有一定的厚度，才能形成平衡拱。
岩石力学 第六章 地下空间开挖围岩稳定性分析
行支护达到人工稳定； 支护和破裂岩体本应是相互影响、共同作用的，但 现在还做不到完全用共同作用理论为指导来解决支 护设计问题； 古典地压学说：1907年，普氏学说——俄罗斯学者； 1942年，太沙基学说——美国学者； 在60年代，共同作用理论提出以后的30多年，弹塑 性力学的研究方法在岩石力学研究中一直占据主导 的地位，古典地压学说则被冷落一旁；
r , r p0
解析表达式
R02 1 2 p0 r r
净水压力下围岩应力分布
2019/1/20
《岩石力学》
7
讨论
开巷（孔）后，应力重新分布，也即次生应力场；
, 均为主应力，径向与切向平面为主平面； r
应力大小与弹性常数 周边
2019/1/20
c cot
《岩石力学》
24
塑性区半径
( p0 c cot )(1 sin ) R p R0 P c cot 1
1sin 2 sin
讨论
R p与 R0 成正比，与 p0 成正变，与 c 、
塑性区应力与原岩应力
900 , 2700 处， p0 (3 1) ; 0 0 p0 (3 ) ; 在巷道的侧边，即 0 , 180 处，
在巷道的顶、底板，即
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《岩石力学》
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应力集中系数与 , 的关系
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《岩石力学》
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巷道周边位移
o
开挖后（周边）
u (1 ) p 0 R0 E
《岩石力学》
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8-1 地下洞室围岩稳定性分析
洞顶位移底鼓在岩石地下工程中，受开应力状态发生改二、地下洞室开挖所产生的岩体力学问题向新的平衡应力状态调整，应力状态的调整过程，称(redistribution of stress)。
洞顶位移底鼓由于洞径方向的变形远大于洞轴方向的变形，当洞室半径远小于洞长时，洞轴方向的变形可以忽略不计，因此地下洞室问题可视为平面应变问题深埋于弹性岩体中的水平圆形洞室，其围岩重分布应力按柯西课题求解(1)柯西课题概化模型无限大弹性薄板，其边界上受到沿方向的外力作用，薄板中有一半径为的小圆孔。
x p R 弹性薄板柯西课题分析示意图pp 1.深埋圆形水平洞室围岩重分布应力以圆的圆心为原点取极坐标，由弹性理论，若不考虑体积力，可求得薄板中任一点的应力及其方向。
(,)M r θ弹性薄板柯西课题分析示意图p p若应力函数为φ22211r r r r φφσθ∂∂=+∂∂径向应力：22rθφσ∂=∂环向应力：2211r r r r θφφτθθ∂∂=−∂∂∂剪切应力：(2)柯西课题解弹性薄板柯西课题分析示意图p p边界条件：()cos 222r r b p pσθ==+()sin 22r r b pθτθ==−0b R >>()()0r r r b r b θτσ====0b R =0b R >>vσxθMvσ0R r弹性薄板pp柯西课题力学模型中极坐标轴与力的作用方向相同。
因此，需进行极角变换。
2420002423411cos22v r R R R r r r σσθ⎡⎤⎛⎞⎛⎞=−−+−⎢⎥⎜⎟⎜⎟⎝⎠⎝⎠⎣⎦240024311cos22v R R r r θσσθ⎡⎤⎛⎞⎛⎞=+++⎢⎥⎜⎟⎜⎟⎝⎠⎝⎠⎣⎦420042321sin22v r R R rr θστθ⎛⎞=−+⎜⎟⎝⎠2）由柯西课题解得到作用下圆形洞室围岩重分布应力v σ22θθπ→−2θσσ=④随着距离增大，增大，减小，并且都逐渐趋近于天然应力。
浅谈地下工程围岩稳定性与围岩控制
文章编号:1009-6825(2009)30-0111-02浅谈地下工程围岩稳定性与围岩控制收稿日期:2009-06-14作者简介:段学超(1974-),男,工程师,山西省交通建设工程监理总公司,山西太原 030006段学超摘 要:对影响地下工程围岩稳定性的自然因素进行了详细分析,讨论了围岩稳定性与围岩控制的方法与思路,介绍了围岩稳定性的监测方法和手段,论述了锚杆工作载荷与围岩稳定性的相互关系,用锚杆无损监测的方法来全程监测围岩稳定性对研究围岩稳定及工程施工具有很大的指导意义。
关键词:围岩稳定性,锚杆,围岩控制,锚杆无损监测中图分类号:T U 457文献标识码:A地下工程围岩的稳定性对工程的正常运营是至关重要的。
地下工程围岩的稳定性主要与岩石的性质、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[1],并且还与开挖方式及支护的形式和时间等因素有关。
本文将对围岩稳定性监测的手段进行讨论,详细的论述利用锚杆工作载荷与围岩稳定性的关系来全程动态检测围岩稳定性的方法。
1 地下工程围岩稳定性因素1.1 岩石性质及岩体的结构围岩的岩石性质和岩体结构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黏土质岩石、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;脆性围岩主要指各类坚硬体,由于岩石本身的强度远高于结构面的强度,这类围岩的强度取决于岩体结构。
从岩体的结构角度,可将岩体结构划分为整体块状结构、层状结构、碎裂结构、散体结构。
松散结构及破碎结构岩体的稳定性最差;薄层状结构岩体次之;厚层状块体最好。
对于脆性的厚层状和块状岩体,其强度主要受软弱结构面的分布特点和较弱夹层的物质成分所控制,结构面对围岩的影响不仅取决于结构面的本身特征,还与结构面的组合关系及这种组合与临空面的交切关系密切相关。
第4章围岩分级与围岩压力介绍
⑶ 岩石的力学性质
主要指岩石的单轴饱和极限抗压强度Rb。
岩石强度越高，隧道越稳定。
(4) 围岩的初应力状态
●初始应力是隧道围岩变形、破坏的根本作用力。 ●已初步将初始应力考虑进围岩分级之中。 在高的初始应力场条件下，围岩级别应适当降低。
⑸ 地下水的影响 ● 软化围岩； ● 减少层间摩阻力促使岩块滑动； ● 具膨胀性的围岩，遇水后产生膨胀等。
• 地下水状态的分级表
级别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 状态 干燥或湿润 偶有渗水 经常渗水 渗水量[L/(min· 10m)] <10 10~25 25~125
围岩基本分类 地下水状态分级
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
Ⅵ
Ⅰ Ⅱ
Ⅲ
Ⅰ Ⅰ
Ⅱ
Ⅱ Ⅱ
Ⅲ
Ⅲ Ⅳ
Ⅳ
Ⅳ Ⅴ
Ⅴ
Ⅴ Ⅵ
Ⅵ
— —
—
初始地 应力状 态
主
要
现
象
评估基准 （Rc/σmax）
4.1 隧道围岩的概念与工程性质 4.2 围岩的稳定性 4.3 围岩分级 4.4 围岩压力的确定
4.1 隧道围岩的概念与工程性质
4.1.1围岩的概念 围岩:隧道开挖后对其稳定性产生影响的那部分岩(土)体。 说明：围岩既指岩体也指土体。 4.1.2围岩的工程性质 物理 工程性质 水理 力学
一、围岩压力及其分类 (一)围岩压力
广义：包括有、无支护时的压力
围岩压力
地层对洞室的作用力
狭义：仅指对支护的压力
（二）围岩压力分类
1．松动压力～围岩变形过大，发生松动而形成的压力。
2．形变压力～围岩变形在有限范围内而形成的压力。
这是最重要的两种压力形态。 问题： 1.这两种压力性质上有何不同？ 2.压力的性质与围岩稳定性有何关系？
第05章 围岩分级与围岩压力
兰州理工大学土木工程学院
School of civil engineering Lanzhou University of Technology
隧道工程
5.2 围岩分级及其应用
5.2.1 现行公路隧道围岩分级方法 1） 公路隧道围岩分级的出发点 ● 强调岩体的地质特征的完整性和稳定性；
● 分级指标应采用定性和定量指标结合方式；
兰州理工大学土木工程学院
School of civil engineering Lanzhou University of Technology
Surrounding rock classification and pressure
主讲：乔雄
兰州理工大学土木工程学院
隧道工程
内 容
5.1 概述 5.2 围岩分级及其应用 5.3 围岩压力的确定
①岩石坚硬程度
②围岩完整状态 ③地下水
初步分级
④围岩初始地应力
修正初步分级
兰州理工大学土木工程学院
School of civil engineering Lanzhou University of Technology
隧道工程
5.2 围岩分级及其应用
5.2.1 现行公路隧道围岩分级方法
3）具体分级方法
隧道工程
5.1.2 基本概念 （4）岩石是由具有一定结构构造的矿物（含结晶和非结晶的）集合体 组成的。其力学性质主要取决于组成岩石的矿物成分及其相对含量。 （5）岩体是指在地质历史过程中形成的，由岩石单元体（或称岩块） 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。 岩石与岩体的区别： 岩石：均质、连续、各向同性
隧道工程
围岩稳定性评价总结
◈
◈
（5）长引水隧洞的水力学问题研究
长引水隧洞水力过渡过程的试验研究；研究长引水 隧洞不衬砌或喷砼段减少糙率的措施；长引水隧洞 调压室的设计。
补充：洞室位址选择的地质论证
一、围岩稳定性分析 地 质 方 面 影 响 因 素 岩性-影响洞室稳定性最基本的因素 岩体结构-对岩体变形破坏起控制作用 天然应力状态-取决于垂直洞轴的水平应力 σH、天然应力比系数λ 地质构造-关注断层破碎带、裂隙密集带、 褶皱轴部 水文地质条件-影响围岩应力状态及围岩强度
建筑物特性--
施工方法--
调整与再分配。
支护方法— 临时支护、永久性支护；半衬、全衬。
影响—围岩中的应力重分布→变形→围压稳定性。
二、洞室位址选择论证
按工程特点与设计要求，考虑岩性、构造、地
形、水文等因素综合评判。
无需衬砌 自稳性好 易施工
选择稳定性好的岩体→
1、地形-
洞口-山体厚、施工条件好，岩坡 陡壁；避开地表径流；避开可能滑 动的坡体；避开断层破碎带。
第四章 地下工程
4.6 围岩稳定性评价
第四章 地下工程
第1节
概述
第2 节
第3节 第4节 第5节 第6节 第7节
围岩应力分布
围岩变形破坏 围岩分类 围岩压力 围岩稳定性评价 地下工程超前预报
第6节
围岩稳定性评价
围岩稳定性是地下建筑工程研究的核心 一般采用定性与定量结合的方法进行。
2、岩体结构⑴ 岩体性状-
对岩体变形破坏起控制作用。
松散结构及碎裂结构岩体稳定性最差；薄层状岩体次之； 厚层状岩体稳定性最好
专题二-围岩分级和围岩压力.
其它产状；较软岩或软硬岩互层，以软岩为主，中、薄层，岩层产状 D类岩：4.0>V≥3.0；
为横向中倾。
E类岩：3.0＞V≥2.0。
Ⅳ
Ⅳ3
坚硬状粘质土，天然重度≥20kN/m3；
密实状砂质土，细粒含量≥30%且细粒含水量≤18.75%，或细粒含量＜
土质 围岩
10%。 密实状碎石土，细料含量≥30%且细料含水量≤14%，或细料含量＜ 30%。
四、考虑围岩构造类型及变形失稳机理的围岩分级方法
围岩分级 基本级 亚
别级
Ⅰ
围岩 类型
围岩基本地质特征
岩质 完整围岩：极硬岩，岩体完整。 围岩 层状围岩：极硬岩，巨厚层。
Ⅱ
岩质 围岩
完整围岩：硬岩，岩体完整。 块状围岩：极硬岩，岩体较完整。 层状围岩：极硬岩，厚层状；硬岩，巨厚层。
弹性波速 （km/s）
A类岩：4.0＞ V≥3.0； B类岩：4.3＞ V≥3.3； C类岩：3.5＞ V≥3.0；
D类岩：
碎裂围岩：硬岩，岩体较破碎，结构面发育，结合好；较软岩， 4.0>V≥3.0；
Ⅳ
2
岩质 岩体较破碎，结构面发育，结合一般。 围岩 层状围岩：极硬岩，中厚层，岩层产状为纵向中倾；软硬岩互
E类岩：3.0＞ V≥2.0。
三、我国铁路隧道围岩分级方法
我国现行的《铁路隧道设计标准》中明确规 定，目前铁路隧道围岩分级承受两种方法，即以 围岩稳定为根底的分级方法和按弹性波(纵波)速 度的分级方法。
(一)以围岩稳定性为根底的分级方法
1.围岩分级的根本因素
(1)岩石坚硬程度 依据单轴饱和极限抗压强度Rc分为5级，即
极硬岩、硬质岩、较软岩、软岩、极软岩，如表。
隧道开挖围岩稳定性分析
隧道开挖围岩稳定性分析摘要：我国西部地区地质条件复杂，存在岩溶、高地应力等复杂地质体。
隧道穿越这些复杂地质构造时，会产生严重的变形破坏。
如果处理不当，可能造成重大事故，造成人员和财产损失。
在开挖过程中，不同的开挖方法对隧道围岩的影响也会不同，导致隧道围岩应力重分布的差异很大。
围岩应力应变随开挖断面的变化而变化。
目前，对围岩稳定性的判断方法主要有理论分析、工程类比和数值分析，其中数值分析法是最适合分析隧道施工的方法。
关键词：隧道开挖；围岩；稳定性1地形地貌隧道高程93.05m～640.1m，相对高差547.05m，地层岩性主要为中侏罗统自流井组（J2Z）和沙溪庙组、下侏罗统和上三叠统香溪组（t3-j1x）。
岩性为砂岩、泥岩、砂质泥岩、粉砂岩，含薄层炭质页岩、炭质泥岩。
2软弱岩群稳定性2.1软岩地层工程地质特征单轴抗压强度小于30MPa的岩层称为软岩。
软岩地层具有强度低、孔隙率低、胶结程度高、受构造面切割和风化影响大等特点。
在隧道围岩压力的作用下，工程岩体具有明显的变形。
软岩隧道围岩具有强度低、结构软弱、易吸水膨胀等特点，隧道围岩变形较大。
2.2软岩地层围岩变形分析对于围岩是否会发生较大变形及变形量，支护压力和地应力作用下隧道围岩相对变形及掌子面变形预测公式如下：式中:εt一一隧道径向相对变形，指径向挤压变形量和隧道半径或者跨度之比;εf一一隧道掌子面相对变形，指掌子面挤压变形量和隧道半径或者跨度之比;σcm一一岩体单轴抗压强度;σci一一岩石单轴抗压强度;Pi一一支护压力;Po一一隧道中的原岩应力，取3σ1–σ3，即σmax。
3坚硬岩组围岩稳定性分析根据切向应力准则，将围岩的切向应力(σo)与岩石的抗压强度(σc)之比作为判断有无岩爆及发生岩爆等级划分原则，结果表明:σo/σc<0.30一一一一一一一一一一一无岩爆σo/σc介于0.30～50一一一一一一一轻微岩爆σo/σc介于0.50～0.70一一一一一一中等岩爆σo/σc>0.70一一一一一一一一一一一强烈岩爆由于地下洞室的开挖，原地应力状态将受到一定程度的扰动，在洞壁及其一定深度范围形成应力的二次分布和应力集中。
围岩压力分类 -回复
围岩压力分类 -回复
围岩压力分类是以国际惯例为基础，依据对岩石组织、地应力、
地质构造等因素的分析，将围岩按照其所受压力的大小划分成不同的
类别。
一般情况下，可以将围岩的压力分为以下几类：
1. 无压力围岩：指受力状态较稳定，其内部无明显的压力集中，围岩稳定性较好。
2. 低压力围岩：指受到相对较小的压力，围岩变形较小，稳定
性相对较好。
3. 中等压力围岩：指受到中等程度的压力，围岩具有一定的变
形能力，但稳定性较高。
4. 高压力围岩：指受到较大的压力，围岩变形较大，稳定性较差，需要采取一定的支护措施。
5. 极高压力围岩：指受到极大的压力，围岩变形严重，常常伴
随有断层、节理等岩体破坏现象，需要采取强有力的支护和加固措施。
正确划分围岩压力分类，有助于评估岩体的稳定性和安全性，并
制定相应的工程支护措施，确保工程施工和运营的安全性。
围岩压力与洞室围岩稳定性计算
【 关键词 】 围岩压力 ； 洞室 ； 整体性 ； 地质构造； 刚度
ｆ） 室 的 形 状 和 大 小 ： 室形 状 对 于 围岩 应力 分 布 会 产 生 影 响 ， １洞 洞 ０． 言 弓Ｉ 在 岩 体 内开 挖 洞 室 以 后 ， 体 的 原 始 平 衡 状 态 被 破 坏 ． 生 应 力 同样 ， 室 的形 状 对 山岩 压 力 的大 小 也 有 影 响 。一 般 而 言 ， 岩 发 洞 圆形 、 圆 椭 破 岩石 比较 稳 定 ， 山岩 压 重分布。 随着 应 力 的 重 分 布 ， 岩 不 断 变 形并 向 着 洞室 逐 渐 位 移 。 些 形 和拱 形 洞 室 的应 力 集 中程 度 较 小 ， 坏 也 少 ， 围 一 矩 尤 强 度 较低 的岩 石 由 于应 力 达 到 强 度 的 极 限 值 而 可 能 破 坏 ， 生 裂 缝 或 力 也 就 较 小 。 形 断 面 的 洞 室 的应 力 集 中程 度 较 大 ， 以 转 角处 最 大 ， 产 剪 切 变 位 ， 坏 了岩 石 的 重 力 作 用 下 甚 至 大 量 塌 落 ， 成 所 谓 “ 顶 ” 因 而 山岩 压 力 比其 它 形 状 的山 岩 压 力 要 大 些 。 破 造 冒 ｆ） 质 构造 ： 质 构造 对 于 围岩 的稳 定 性 及 山岩 压 力 的大 小 起 着 ２地 地 现象 ， 别 是 节 理 、 隙 等 软 弱 结 构 面 发 育 的 岩 石 更 为 显 著 ， 了 保 证 特 裂 为 有 围 岩 的稳 定 以及 地 下 洞 室 结 构 （ 如 水 工 隧 洞 ， 下 电站 等 ） 安 全 ， 例 地 的 常 重 要 影 响 。 目前 ， 关 围岩 的分 类 和 山岩 压 力 的经 验 公 式 大 都 建 立 在 地 地 无 围 常必须在洞室 中进行必要 的支护与衬砌 。因此 ， 在进行地 下洞室设计 这 一 基 础 上 的 。 质 构造 简 单 、 层 完 整 、 软 弱 结 构 面 ， 岩就 稳 定 ， 和 施 工 时 ，工 程 人 员 和 地 质 人 员 必 须 解 决 进 行 围 岩 的 稳 定 分 析 与 计 山岩 压 力 也 就 小 。