文档介绍：岩石力学与工程
ROCK MECHANICS AND ENGINEERING
地下工程
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本节主要内容
1 相关基本概念
2 深埋圆形洞室弹性围岩二次应力状态
3 深埋椭圆洞室弹性围岩二次应力状态
4 深埋矩形洞室弹性围岩二次应力状态
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5 岩体地下工程
岩体二次应力状态的基本概念
围岩:由于人工开挖使岩体的应力状态发生了变化,应力状态被改变了的岩体叫围岩。
二次应力状态:开挖后,无支护时,调整后的应力状态(原始应力,又称一次应力状态)。
求二次应力状态时,要给出的基本条件:
①原始应力②本构关系③岩体性质参数
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二次应力状态主要特征状态
①二次应力为弹性分布(岩体坚硬,原岩应力小,不要支护)。
②二次应力为弹塑分布
围岩分两部:弹性区、塑性区
结构面的处理方法
大结构面单独处理;小密集结构面用包容方法处理。
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地下工程稳定
稳定定义:地下工程工作期限内,安全和所需最小断面得以保证,称为稳定。
稳定条件:
地下工程岩体或支护体中危险点的应力和位移;
岩体或支护材料的强度极限和位移极限。
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地下工程稳定性可分为两类
自稳:不需要支护围岩自身能保持长期稳定
人工稳定:需要支护才能保持围岩稳定
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稳定性问题的力学本质
自稳
不自稳
围岩内危险点的应力和位移
计算围岩压力
支护中危险点的应力或位移
大于支护极限
小于支护极限
人工稳定
改革支护
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深埋地下工程
地下工程自身影响达不到地表的,称为深埋。反之浅埋
(2)当埋深等于或大于巷道半径R0或其宽、高之半的20倍以上时,巷道影响范围(3~5 R0 )以内的岩体自重可以忽略不计;原岩水平应力可以简化为均匀分布,通常误差不大(10%以下);λP0
深埋地下工程的特点为:
(1)可视为无限体中的孔洞问题,孔洞各方向无穷远处,仍为原岩应力;
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(3)深埋的水平巷道长度较大时,可作为平面应变问题处理。其它类型巷道,或作为空间问题。
解析方法
数值方法
试验方法
地下工程稳定性分析途径
本章主要内容
弹性
弹-塑性
松散
围岩应力、支护上的压力
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深埋地下工程力学模型
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