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ROCK MECHANICS AND ENGINEERING
地下工程
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岩石力学
岩石力学与工程地下工程q2023/9/261岩石力学
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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岩石力学
本节主要内容2023/9/262岩石力学
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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岩石力学
5 岩体地下工程 岩体二次应力状态的基本概念202
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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岩石力学
二次应力状态主要特征状态2023/9/264岩石力学
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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岩石力学
地下工程稳定
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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岩石力学
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
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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岩石力学
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
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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岩石力学
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
（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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岩石力学
（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
深埋地下工程力学模型
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岩石力学
深埋地下工程力学模型2023/9/2610岩石力学