知识点14 -PPT-隧道围岩压力的概念.pdf
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1、隧 道 工 程 隧道围岩压力的概念 1 主要内容 一、岩体初始应力状态 二、围岩压力定义与分类 三、围岩松动压力的形成过程 2 隧道开挖前未扰动的岩体应力状态隧道开挖前未扰动的岩体应力状态也称也称原始原始 应力或一次应力应力或一次应力。 岩体岩体初始地应力的两种初始地应力的两种类型类型: 自重应力:自重应力:岩层自重引起的应力岩层自重引起的应力 构造应力:构造应力:构造残余应力构造残余应力过去的地质构造运过去的地质构造运 动形成的地应力;动形成的地应力; 新构造应力新构造应力现在的地质构造运动现在的地质构造运动 形成的地应力。形成的地应力。 一、岩体初始应力状态1.初始应力组成 3 初始应力自
2、重应力构造应力初始应力自重应力构造应力 考虑到埋深较浅的隧道,构造应力一般释放考虑到埋深较浅的隧道,构造应力一般释放 掉了,在地质上来说,埋深较浅大约也在掉了,在地质上来说,埋深较浅大约也在500m500m以以 内,决大部分隧道都在这个范围内,内,决大部分隧道都在这个范围内,故一般以自故一般以自 重应力为主。即初始地应力仅考虑自重应力。重应力为主。即初始地应力仅考虑自重应力。 一、岩体初始应力状态1.初始应力组成 4 ( (1 1) )概念:概念:由岩由岩体体自重引起的自重引起的 ( (地心引力和离心惯性力共同作用地心引力和离心惯性力共同作用 的结果的结果) ) ( (2 2) )自重应力的计
3、算自重应力的计算 假定:假定:岩体是均匀连续介质岩体是均匀连续介质, 可运用连续介质理论进行分析可运用连续介质理论进行分析。 一、岩体初始应力状态2.自重应力场 0 1122 1 HHHrH znnii i n 竖向应力:竖向应力: K xyz 000 水平应力:水平应力: 5 有缘学习更多+ 谓y g d 3 0 7 6 考证资料或关注桃报:奉献教育(店铺) (3 3)自重应力场的一般规律:自重应力场的一般规律: 地应力随深度呈线性增加地应力随深度呈线性增加 水平应力总是小于垂直应力,水平应力总是小于垂直应力,但但随着深度的增加将随着深度的增加将 逐渐逐渐趋于其相等趋于其相等,即,即趋近于静
4、水压力状态趋近于静水压力状态。 (4 4)围岩初始应力场的确定方法围岩初始应力场的确定方法 实地应力量测实地应力量测:应力解除法应力解除法 应力恢复法应力恢复法 地质力学分析地质力学分析法法 一、岩体初始应力状态2.自重应力场 6 由于地质构造产生的应力场由于地质构造产生的应力场: 属非稳定的应力场,在空属非稳定的应力场,在空 间的分布极不均匀,而且随着时间的分布极不均匀,而且随着时 间的推移还在不断发生变化。间的推移还在不断发生变化。 垂直应力的量值随深度增垂直应力的量值随深度增 加而增大,而且水平应力普遍大加而增大,而且水平应力普遍大 于垂直应力。于垂直应力。 水平主应力具有明显的各水平主
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