岩体力学第七章 岩体初始应力.ppt

课件 1 岩体初始应力状态的概念与意义 2、 组成岩体初始应力状态的各种应力场及其计算 3．岩体初始应力状态的现场量测方法 （四）水压致裂法的特点 （三）应力解除法 4 岩体初始应力状态分布的主要规律 第五节 高地应力地区的主要岩石力学问题 二、高地应力判别准则和高地应力现象 （一）、高地应力判别准则 第八章 岩体力学在边坡工程中的应用 第九章 岩体力学在岩基工程中的应用 第一节 岩基中的应力分布 目前对岩基中的应力分布一般都基于弹性理论，将岩基视为半无限平面弹性体.布辛涅斯克公式: 第二节 岩基上基础的沉降 岩基上基础的沉降主要是由于岩基内岩层承载后出现的变形引起的. 一、圆形基础的沉降 2、当圆形基础为刚性时 第三节 岩基的承载能力 (二)、基脚剪坏岩体的承载力 课件 对于岩爆的预测(略) 必须结合工程实际进行具体分析，如果没有实测的地应力资料，则可以从以下几方面作出估计，预测可能出现岩爆的部位： (1)地形条件。垂直地应力与地形有关，一般是埋深愈大，地应力愈大。 (2)构造情况。地震区和构造活动区的地应力一般要大些。水平地应力大时,垂直应力可能相应增大。洞室轴线垂直于构造主应力布置时,比平行主应力方向布置时开挖周边应力大。 (3)建筑物开挖情况。平行建筑物间的岩柱、隧洞从两头开挖接近贯通的部位、建筑物体变化处(如曲线处)等,都是应力集中较大地点,易于发生岩爆。 课件 (4)根据分析计算的岩体应力条件是否接近或小于岩石的强度,预测 岩爆可能出现的部位。 @ 在具备产生岩爆的应力条件时，岩石愈新鲜、完整和干燥，岩性愈脆硬，岩爆发生的可能性愈大。 @ 在隧洞中，垂直地应力很大，水平地应力很小时，易在边拱部位发生岩爆; @ 在地应力非常不等向的地区，平行最大主应力或中间主应力方向的洞壁，常会发生岩爆； 课件 @ 而在水平应力很大，垂直应力小时,在顶拱和地板部位易发生岩爆。在隧洞掘进中，端面应力较高，整个端面上易发生岩爆。 @ 隧洞与陡坡平行，则靠近陡坡一侧的顶拱易发生岩爆。 @ 在隧洞分岔处的尖角部位，应力较大，易发生岩爆。 采用初始应力和采用切向应力与单轴抗压强度之比的经验判断, 由于它从实际工程总结出来,有较高实用性,常常被用来进行岩爆的预测。一般有以下几种经验判断: ①伊阿多尔恰尼诺夫判断: 当?g≤0.3 ?c时，无岩射、削落; 当?g (0.5～0.8) ?c 时,岩射、削落; 当?g 0.8 ?c 时,岩爆,强烈岩射。 式中: ?g ——围岩最大压应力; ?c ——岩石单轴抗压强度。 课件 ②霍克判断: 当Pz/?c =0.1时，稳定巷道； 当Pz /?c =0.2时，少量片帮; 当Pz /?c =0.3时，严重片帮； 当Pz /?c =0.4时，需重型支护； 当Pz /?c =0.5时，可能出现岩爆。 式中: Pz——原岩垂直应力。 ③巴顿判断:巴顿按?c (单轴抗压强度) ?t (抗拉强度)分别与?1(岩体最大初始应力)的比值来判断。表1　巴顿判断 ?c / ?1 ?t / ?1 岩爆级别 5～2.5 0.33～0.16 轻微 2.5 0.16 严重　 课件 ④Ｉ.Ａ.特钱英奥判断: | ?t + ?z|0.3 ?c , 无岩爆发生。 式中: ?t ——围岩切向应力; ?z—— 轴向应力; ?c ——单轴抗压强度?c ——单轴抗压强度。 ⑤国内使用的经验判断: 当?1 ≥(0.15～0.2)Rc时, 发生岩爆。 式中: ?1 ——岩体初始应力； Rc——岩块单轴抗压强度。 以上经验判断的不足之处在于它是以单一因素——应力条件为依据, 应力仅仅是岩爆形成的必要条件，而不是充分条件 。 课件 （3）、探硐和地下隧洞产生剥离，岩体锤击为嘶哑声（中等强度）并伴有较大变形（软岩）。 （4）岩质基坑底部隆起、剥离以及回弹错动现象。 （5）野外原位测试测得的岩体物理力学指标比实验室岩块试验结果高。 (3)、处理高地应力应注意的几个问题 1、岩体的潜塑状态 @ K= ?H/ ?v=1 , 静水压力状态; @ 开挖后, ?1/=2 ?0 , ?0为初始地应力 @ Rc? 2 ?0 塑性状态或破坏 在初始应力状态下岩体单元处 于稳定（弹性）状态而一旦开 课件 (3)、处理高地应力应注意的几个问题 1、岩体的潜塑状态 @ K= ?H/ ?v=1 , 静水压力状态; @ 开挖后, ?1/=2 ?0 , ?0为初始地应力 @ Rc? 2 ?0 塑性状态或破坏 在初始应力状态下岩体单元处于稳定 （弹性）状态