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围岩压力的应力状态包括什么?

来源:平顶山优路教育  时间:2018-09-21 16:19:31

围岩压力即包括围岩有支护的情况有包括围岩无支护的情况,即包括作用在普通传统支护也包括现代支护方法中所显示的力学性质.

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  围岩压力是建筑工程中压力的一种,平顶山优路教育告诉你围岩压力指的是引起地下开挖空间周围岩体和支护变形或破坏的作用力。它包括由地应力引起的围岩力以及围岩变形受阻而作用在支护结构上的作用。

  从广义来理解,围岩压力既包括围岩有支护的情况,也包括围岩无支护的情况;既包括作用在普通传统支护,也包括锚喷和压力灌浆等现代支护的方法中所显示的力学性质。从狭义来理解,围岩力是指围岩作用在支护结构上的压力。

  人们从开挖洞穴后围岩变形和坍塌,衬砌或支护产生变形和开裂等现象,逐步认识到围岩压力的存在。影响围岩压力的因素有:洞室形状或大小、地质构造、支护型式和刚度、洞室埋深,以及时间因素和施工方法等。围岩压力的性质、大小和分布规律是正确进行隧道和洞室支护、结构设计和选择施工方案的重要依据。洞室开挖前,岩体处在相对静止状态,其中任何一点的岩土都受到周围地层的挤压,称为初始应力状态或一次应力状态。它是由上覆地层自重、地壳运动的构造应力以及地下水流动等因素所决定的。洞室开挖以后,解除了部分围岩的约束,原始的应力平衡和稳定状态被破坏,围岩中出现了应力的重分布,进入二次应力状态。围岩向洞室内部空间变形,并力图达到新的平衡。

  由弹塑性理论和现场量测表明,隧道开挖后的围岩应力状态可概括为三个区域:

  1、应力降低区

  在松软围岩中,岩体的强度很小,不能承受开挖后急剧增大的洞室周边应力而产生塑性变形,沿坑道周边围岩应力松弛而形成一个应力降低了的区域,高应力向围岩深部转移。扰动了的岩体向坑道内变形,如果变形超过一定数值就会出现围岩失稳和坍塌。在坚硬而完整的围岩中,由于岩体强度大,坑道周边未达到开裂和坍塌,故无应力降低区,这种洞室往往是自稳的。

  2、应力升高区

  围岩深部应力升高的区域,但其强度尚未被破坏,相当于一个承载环。坑道上方形成承载拱,承受上覆地层的自重,并将荷载向两侧地层传递。此即围岩的成拱作用。

  3、初始应力区

  距离坑道较远的岩体所受开挖的影响较小,仍处于初始的一次应力状态。

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