工程地质分析原理

有关地下洞室围岩稳定性分析及其支护措施的 总结 初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf 摘要：通过对《工程地质分析原理》这一门课程的学习，让我们懂得了许多关于工程中的实际问题，下面就地下洞室围岩稳定的分析做一自我总结。 所谓的地下洞室是指为各种目的修建在地层之内的中空道或中空洞室，其主要包括矿山坑道、铁路隧道、水工隧道、地下发电厂房等。在开挖过程中，周围岩层的稳定性决定了地下建筑的安全和正常使用。 导致围岩稳定性破坏的主要机理是：在开挖之前，岩体处于一定的应力平衡状态，开挖后周围岩体发生卸荷回弹和应力的重分布，若围岩适应不了应力回弹、和应力的重分布，则会造成破坏。 下面就圆形洞室应力重分布做一简单介绍： 如果洞室半径相对洞长很小，按平面应变问题考虑，概化为两侧受均布压力的薄板中心小圆孔周边应力分布的计算问题。可以把它看成是两个柯西课题的叠加，如下图： 根据课题柯西，σv引起的围岩重分布应力 根据σv和σH同时作用时圆形洞室围岩重分布应力： 引入天然应力比值系数，σv和σH同时作用时圆形洞室围岩重分布应力可 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示为： 圆形洞室重分布应力的特征： 为考察洞壁上的重分布应力的特点，把r=R0代入上式，得洞壁上的重分布应力为： 有上式可知，洞壁上的重分布应力具有下列特点：洞壁上的τrθ＝0，σr＝0，为单向应力状态，σθ大小与与洞室尺寸R0无关。 当θ=0、180°，σθ=3σV—σh=（3—λ）σV 当θ=90、270°，σθ=3σh—σV=（3λ—1）σV 当λ＜1/3时，洞顶底将出现拉应力 当1/3＜λ＜3时，σθ为压应力且分布较均匀 当λ＞3时，洞壁两侧出现拉应力，洞顶底出现较高的压应力集中 各种形状洞室重分布应力特点：①椭圆形洞室长轴两端点应力集中最大，易引起压碎破坏；短轴两端易拉应力集中，不利于围岩稳定；②各种形状洞室的角点或急拐弯处应力集中最大，如正方形或矩形洞室角点等；③长方形短边中点应力集中大于长边中点，而角点处应力集中最大，围岩最易失稳；④当岩体中天然应力σh和σv相差不大时，以圆形洞室围岩应力分布最均匀，围岩稳定性最好；⑤当岩体中天然应力σh和σv相差较大时，则应尽量使洞室长轴平行于最大天然应力的作用方向；⑥在天然应力很大的岩体中，洞室断面应尽量采用曲线形，以避免角点上过大的应力集中。 有关围岩变形的相关知识，总结如下： 在脆性围岩中，岩体的结构主要有：（1）块体状结构及厚层状结构，它的变形、破坏形式主要有：张裂塌落，形成机制为拉应力集中，其主要发生在洞室顶拱位置，例如当傍河隧洞平行穿越河谷的卸荷影响带时，或越岭隧洞的进出口段的地质条件有利于侧向卸荷作用的发展时，隧洞的顶拱常发生张裂塌落，因此傍河隧洞应尽量靠向山里，越岭隧洞应尽量将进出口选在侧向卸荷影响小的、岩体稳定的地段；劈裂塌落，形成机制为压应力集中造成，其多发生于厚层状和块状结构的岩体中；剪切滑移和剪切碎裂，形成机制为压应力集中剪切破裂和滑移拉裂；岩爆，形成机制为压应力高度集中造成的突然而猛烈的脆性破坏，其主要有①围岩表部岩石突然破裂，这类主要发生于表面平整、有硬质结核和软弱面的地方，且多平行于岩壁发生。②柱状或大范围围岩突然破裂引起，其多发生在煤矿中，距坑道壁有一定距离的区域。③断层错动引起，主要发生在构造活动区的深矿井中，破坏性大，影响范围广。（2）中薄层状结构，其变形、破坏形式弯折内鼓，产生机理为卸荷回弹或压应力集中，主要发生在初始应力较高的岩体内，而且总是发生在与岩体内最大主应力垂直相交的洞壁上表现最强烈。（3）碎裂结构，变形、破裂形式为碎裂松动，产生机理是压应力集中造成剪切松动。 在塑性围岩中，岩体的结构主要有：（1）层状结构，其变形、破坏形式主要有：塑形挤出，产生机理是压力集中下的塑性流动，易被挤出的岩体主要有：固结程度差的泥岩、粘土岩；各种富含泥质的沉积或变质岩层中的挤压剪切破碎带；火成岩中的富含泥质的风化破碎夹层，特别是这些岩层富含水分处于塑性状态时。膨胀内鼓，形成机理为水分重分布造成吸水膨胀，遇水后容易发生吸水膨胀的岩石主要有：一类是富含粘土矿物（特别是蒙脱石）的塑性岩石，如泥质岩、粘土岩、膨胀性黏土等；另一类是硬石膏的地层。（2）散体结构，其变形、破坏形式主要有：塑性挤出；塑性涌出，形成机理为松散饱水岩体的悬浮塑流，在开挖工程中松散破碎物质与水一起在压力的作用下呈夹有大量的碎屑物的泥浆状突然涌入洞内；重力坍塌，形成机理为重力作用下的坍塌。 以上主要是对围岩应力重分布及围岩的破坏形式、破坏机理的总结，下面就地下洞室围岩稳定性的分析与评价做了一些总结。 地下洞室稳定性问题主要是可能出现的围岩应力与围岩强度间的矛盾。因此影响围岩稳定性的因素分为三类：一类是通过围岩应力状态而影响地下洞室的围岩稳定性，主要包括岩体的天然应力状态及洞室的剖面形状和尺寸。第二类是围岩的岩性和结构，主要是通过围岩强度来影响稳定性。第三类是及能影响应力状态，又能影响围岩强度因素，主要是岩体中地下水的赋存、活动条件。 对于围岩稳定性的评价分为定性和定量评价，对于一般工程，由于规模和埋深不大，围岩应力较低且影响范围小，因而破坏失稳总是发生在围岩强度显著降低的部位，不稳定的地质标志较为明显，通常用一些定性的评价，下面也主要总结了定性评价的一些内容。 在一般工程隧洞中，围岩的失稳或破坏通常发生在以下地区：（1）破碎松散岩石或软弱塑性岩类分布区；（2）碎裂结构岩体及半坚硬的薄层状结构岩体分布区；（3）半坚硬块体壮及厚层岩石中，为几组软弱结构面切割、能于洞顶或边墙上构成不稳定结构体的部位。 特别是有地下水作用时，施工中容易发生塌方。 如上述，如果地下洞室围岩不稳定，就要 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 相应的支护结构来进行加固。主要的加固 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 有：（1）支撑，是临时保护围岩的结构，主要使用木结构和钢结构的支架把围岩支撑起来，当开挖局部严重不稳定时，常作为施工中的临时性保护。（2）衬砌，是一种永久性加固围岩的结构，即在地下洞室内用条石、混凝土后钢筋混凝土砌筑一定厚度的“墙”。（3）锚杆支护，是将许多钢筋锚杆通过风钻钻孔插入洞室围岩内，使锚杆的里端锚固在完整的新鲜母岩内，锚杆的外端与可能发生松动的岩体结合在一起。 下面主要总结了锚杆支护的相关知识。 锚杆的作用不仅仅有悬吊的作用，还主要有：（1）锚杆系统能对围岩造成一个较为均匀的径向压力，使围岩内的应力条件得到改善；（2）提高围岩的整体性强度，使强度提高的岩石形成加固拱。锚杆的布置一般按梅花形分布，连续锚固在洞壁内，它们将结构面切割的岩石连接起来。其中喷－锚联合支护是常用的支护结构。 有关锚喷，新奥法是地下洞石开挖锚喷支护的原则基于把围岩看成具有弹性、塑性、粘性的连续介质，利用洞室开挖中变形的时间效应和空间效应适时采用具有一定刚度又有一定柔度的支护结构主动加固近壁围岩，使围岩的变形受到抑制，同时与围岩共同形成抵抗外力的承载拱。锚喷支护强调合适的支护时机，过早，支护结构要承担围岩变形而产生的形变压力，这样既不经济，也容易造成支护结构的破坏；过迟，围岩会因过度松弛而岩体强度大幅下降，甚至导致洞室破坏；正确的做法是，开挖洞室后，先让其产生一定的形变，在实施一定的柔性支护，使围岩与支护在加以限定的情况下共同形变，不致发展到有害程度。 锚喷支护的特点主要有：及时性，能够不失时机的为工作面创造安全的工作空间；密贴性，使喷层既提高了围岩的稳定性，又具有一定的支护性能；封闭性，喷层及时的封闭围岩，防止了环境对围岩的影响；可分性，喷层可分多次喷；适应性，锚喷可是用于不同的岩性、不同的断面、不同用途的各种地下工程；组合性，锚杆可以和各种支护形式组合；经济性；科学性。 常用的锚喷支护结构有五种形式：锚杆喷射混凝土支护，用于有一定稳定性，一定自承能力的软岩；锚喷挂网支护，用于强度较低、松软破碎、风化较快的软岩；锚喷U型钢可缩架，常用于受构造应力影响集中的断层破碎带及陷落柱中施工；锚喷网+U型钢可缩架联合支护，常用于地应力较大或膨胀较严重的软岩地层；高强锚杆+锚索联合支护，常用于较大的煤层中开拓施工。 总结：以上是关于地下洞室围岩应力重分布、变形破坏形式和原因，影响围岩稳定性的因素及其定性分析以及围岩主要的支护措施（主要是锚杆支护）。通过这一学期《工程地质分析原理》让我明白了许多相关的专业知识，让我意识到学习地质学的意义，让我对地质学的认识从抽象到具体，知道了很多关于工程中遇到的问题的解决办法，并知道了产生这些问题的根本原因，从而更好地从根本上杜绝这些问题，在此也非常感谢指导老师的讲解，特别是在课堂上有关在工程实际中的经验讲解，让我的理论知识得到了升华。 文献：主要来自《工程地质分析原理》，张倬元等编著，其次，相关网络。