第八章地下洞室围岩稳定性分析2022优秀文档.ppt

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地下洞室(undergroundcavity)是指人工开挖或天然存在于岩土体中作为各种用途的构筑物。
地下洞室的分类
按用途:矿山巷道(井)、交通隧道、水工隧道、地下厂房(仓库)、地下军事工程
按洞壁受压情况:有压洞室、无压洞室
按断面形状:圆形、矩形、城门洞形、椭圆形
按与水平面关系:水平洞室、斜洞、垂直洞室(井)
按介质类型:岩石洞室、土洞
按应力情况:单式洞室、群洞
地下洞室围岩稳定性分析
第八章
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围岩应力重分布问题——计算重分布应力
围岩变形与破坏问题——计算位移、确定破坏范围
围岩压力问题——计算围岩压力
有压洞室围岩抗力问题——计算围岩抗力
洞室围岩力学问题
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V
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地下洞室围岩稳定性分析
第八章
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围岩重分布应力计算
重分布应力:地下开挖扰动后在围岩中形成的新的应力。
重分布应力与围岩性质、洞形、洞室受外力状态有关。
围岩重分布应力计算:
①开挖前岩体天然应力状态的确定
②开挖后围岩重分布应力的计算
③支护衬砌后围岩应力状态的改善
地下洞室围岩稳定性分析
第八章
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一、无压洞室围岩重分布应力计算
1、弹性围岩重分布应力
坚硬致密的块状岩体,当天然应力大约等于或小于其单轴抗压强度的一半时,围岩呈弹性变形。
可近似视为各向同性、连续、均质的线弹性体,其围岩重分布应力可根据弹性力学计算。
如果洞室半径相对洞长很小,按平面应变问题考虑,概化为两侧受均布压力的薄板中心小圆孔周边应力分布的计算问题。
地下洞室围岩稳定性分析
第八章
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(1)圆形洞室
设无限大弹性薄板,在边界上受有沿x方向的外力p作用,薄板中有一半径为R0的小圆孔,按平面问题考虑,不计体力,M点的各应力分量为:
柯西课题
地下洞室围岩稳定性分析
第八章
x

p
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R0
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边界条件
地下洞室围岩稳定性分析
第八章
解微分方程
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M点的应力分量
地下洞室围岩稳定性分析
第八章
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M
x

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H
M
x

H
=
+
V
M
x

假定洞室开挖在天然应力比值系数为λ的岩体中,把问题简化为无重板岩体力学模型
柯西课题
柯西课题
无重板岩体力学模型
地下洞室围岩稳定性分析
第八章
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σv引起的围岩重分布应力
地下洞室围岩稳定性分析
第八章
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σv和σH同时作用时圆形洞室围岩重分布应力
地下洞室围岩稳定性分析
第八章
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