第7章地下工程的监测和监控.ppt

第四节 岩体应力测试 一、应力解除法 二、应力恢复法 三、水压致裂法 第三十页，共七十八页。 一、应力解除法 (一)基本原理(见图5-13) (二)试点选择及地质描述 (三)仪器设备 (四)试验步骤(见图5-14) (五)成果整理及计算 第三十一页，共七十八页。 (一)基本原理(见图5-13) 可分为—表面应力解除法、孔底应力解除法、孔壁应力解除法三种。 第三十二页，共七十八页。 二、应力恢复法 (一)基本原理 (二)试点制备与地质描述 (三)主要仪器设备 (四)试验步骤(见图5-15,5-16) (五)成果整理及计算 第三十三页，共七十八页。 (一)基本原理 应力恢复法适应于—坚硬、半坚硬完整岩体 第三十四页，共七十八页。 三、水压致裂法 (一)基本原理 (二)主要仪器设备 (三)试验方法要点 第三十五页，共七十八页。 (一)基本原理 主要优点是： 1）量测深度不受限制、代表性好； 2）试验设备简单，操作方便， 测量结果直观，精度高。 主要缺点是： 主应力方向难以准确确定 第三十六页，共七十八页。 第五节 岩体现场简易测试 一、岩体声波测试 二、岩石点荷载强度试验 三、岩体回弹锤击试验 第三十七页，共七十八页。 一、岩体声波测试 (一)基本原理 (二)测线(点)选择与地质描述 (三)仪器设备(见图5-20) (四)试验步骤 (五)成果整理及应用 第三十八页，共七十八页。 二、岩石点荷载强度试验 (一)基本原理 (二)仪器设备(见图5-21) (三)试验步骤 (四)成果整理 第三十九页，共七十八页。 三、岩体回弹锤击试验 (一)基本原理(见图5-22) (二)仪器设备(见图5-23) (三)试验要点 (四)资料整理 第四十页，共七十八页。 补充：地下洞室 第一节 概述 第二节 地下洞室围岩应力分布 第三节 地下洞室围岩变形与破坏 第四节 地下洞室围岩分类 第五节 地下洞室围岩压力 第六节 地下洞室围岩稳定性评价 第七节 地下洞室位址选择的工程地质论证 第八节 地下洞室的施工方法与支衬结构设计 第九节 地下采空区场地评价与勘察 第十节 地下洞室岩土工程勘察要点 第四十一页，共七十八页。 第一节 概述 人工开挖或天然存在于岩土体内作为各种用途的构筑物统称为地下洞室，也有称为地下建筑或地下工程的。 地下洞室按其用途可分为： 交通隧道、水工隧洞、矿山巷道、地下厂房和仓库、地下铁道、地下军事工程 按其内壁是否有内水压力作用可分为： 无压洞室、有压洞室 第四十二页，共七十八页。 按其断面形状可分为： 圆形、矩形、城门洞形、马蹄形等 按洞室轴线与水平面的关系可分为： 水平洞室、竖井、倾斜洞室 按围岩介质类型可分为： 土洞、岩洞 按成洞过程可分为： 人工洞室、天然洞室 第四十三页，共七十八页。 地下洞室的主要岩土工程问题： 围岩应力 围岩压力 围岩变形与破坏 围岩抗力 第四十四页，共七十八页。 第二节 地下洞室围岩应力分布 一般来说，地下洞室围岩应力研究可归纳为： 一、开挖前岩体中的天然应力 二、开挖后围岩内的重分布应力 三、支护衬砌后围岩内应力的改善 本节仅讨论前两个方面 第四十五页，共七十八页。 一、岩体中的天然应力 地下开挖前存在于岩体内的应力，称为天然应力或称为初始应力或地应力等。 第四十六页，共七十八页。 二、围岩内的重分布应力 地下开挖以后，由于围岩质点应力、应变调整而引起天然应力大小、方向和性质改变的作用，称为应力重分布作用。 经应力重分布作用后形成的新的应力状态，称为重分布应力状态。 重分布应力影响范围内的岩体称为围岩。 第四十七页，共七十八页。 下面重点讨论圆形水平洞室围岩的重分布应力。 （一）弹性围岩重分布应力 （二）塑性围岩重分布应力 第四十八页，共七十八页。 第三节 地下洞室围岩变形与破坏 地下开挖以后，洞壁围岩由于失去了原有岩体的支撑而向洞内松胀变形，如果这种变形超过了围岩本身所能承受的能力时，围岩就要产生破坏。 下面讨论各类结构岩体围岩的变形破坏特征。 一、整体状和块状岩体围岩 二、层状岩体围岩 三、碎裂状岩体围岩 四、松散状岩体围岩 第四十九页，共七十八页。 一、整体状和块状岩体围岩 这类岩体本身具有很高的力学强度和抗变形能力，并存在有较稀疏且延伸较长的结构面，含有少量的裂隙水。 第五十页，共七十八页。 二、层状岩体围岩 这类岩体常呈软硬岩层相间的互层形式出现。岩体中的结构面以层理面为主，并有层间错动及泥化夹层等软弱结构面发育。 第五十一页，共七十八页。 三、碎裂状岩体围岩 碎裂岩体是指断层、褶曲、岩脉穿插挤压和风化破碎加