地下洞室围岩稳定性评价课件

地下洞室围岩稳定性评价地下洞室围岩稳定性评价什么是围岩？工程中将开挖后地下洞室周围发生应力重新分布的岩（土）体，称为围岩。什么是围岩？工程中将开挖后地下洞室周围发生应力重新分9.3地下洞室围岩稳定性9.3.4保障围岩稳定性的处理措施9.3.3围岩稳定性分析方法9.3.2影响围岩稳定性的因素9.3.1围岩压力与围岩变形9.3地下洞室围岩稳定性9.3.4保障围岩稳定性的处理9.3.1认识围岩压力与围岩变形9.3.1.1认识围岩压力9.3.1.2认识围岩变形9.3.1认识围岩压力与围岩变形9.3.1.1认识围岩9.3.1.1认识围岩压力1、围岩应力状态的变化①一次应力状态（初始应力状态）②二次应力状态（应力重分布状态）9.3.1.1认识围岩压力1、围岩应力状态的变化①一次应力1、围岩应力状态的变化ⅠⅡⅢⅠ-松动圈Ⅱ-承载圈Ⅲ-原始应力区1、围岩应力状态的变化ⅠⅡⅢⅠ-松动圈Ⅱ-承载圈Ⅲ-原始应力围岩压力——也称“山岩压力”，指由于围岩的变形与破坏而作用于支护或衬砌上的压力。2、什么是围岩压力？围岩压力——也称“山岩压力”，指由于围岩的变形与破3、围岩压力有哪些表现类型？

（1）松动压力——也称“散体压力”，指由于围岩松动或坍塌的岩体以重力形式作用在支护结构上的压力。3、围岩压力有哪些表现类型？（1）松动压力——也称“散体3、围岩压力有哪些表现类型？

（2）变形压力——支护结构为抵抗围岩变形而承受的压力。3、围岩压力有哪些表现类型？（2）变形压力——支护结构为3、围岩压力有哪些表现类型？

（3）冲击压力——也称“岩爆”，当建筑物埋深较大，或由于构造作用使初始应力很高，开挖后洞体应力超过了围岩的弹性界限，这些能量突然释放所产生的巨大压力，称为冲击压力。3、围岩压力有哪些表现类型？（3）冲击压力——也称“岩爆3、围岩压力有哪些表现类型？

（4）膨胀压力——指某些岩石由于遇水后体积膨胀，产生膨胀应力。3、围岩压力有哪些表现类型？（4）膨胀压力——指某些岩石1、围岩变形的种类（1）弹性变形——速度快、量值小，瞬间完成。（2）塑性变形——延续时间长、变形量大，发生压碎、拉裂或剪破——围岩变形主要组成部分。（3）节理变形——裂隙相互错动、滑动，裂隙张开与压缩。（4）岩体的流变1、围岩变形的种类（1）弹性变形——速度快、量值小，瞬间完成2、围岩变形与时间的关系变形U时间tt1t2t30ABCD开挖初期围岩应力调整期稳定期加速变形阶段2、围岩变形与时间的关系变形U时间tt1t2t30ABCD开3、围岩变形与深度的关系变形U深度LL00AB塑性区弹性区C3、围岩变形与深度的关系变形U深度LL00AB塑性区弹性区C4、常见围岩破坏类型（1）洞顶坍塌——也称“冒顶”。（2）边墙滑落（3）洞底隆起（4）岩爆（5）围岩破坏导致地面沉降——浅埋隧道-地铁4、常见围岩破坏类型（1）洞顶坍塌——也称“冒顶”。（2）边4、常见围岩破坏类型4、常见围岩破坏类型4、常见围岩破坏类型4、常见围岩破坏类型4、常见围岩破坏类型4、常见围岩破坏类型1、岩性9.3.2影响围岩稳定性的因素坚硬程度完整性岩石强度抗水性膨胀性1、岩性9.3.2影响围岩稳定性的因素坚硬程度完整性岩石2、岩体结构（1）块状结构——受结构面的发育和分布特点控制，同时与结构面和临空面的切割关系密切相关。（2）碎裂结构——稳定性最差。由于变形过大导致块体间相互脱落，连续性被破坏而发生坍塌，或某些主要联通结构面切割而成的不稳定部分整体冒落。2、岩体结构（1）块状结构——受结构面的发育和分布特点控制，3、地质构造（1）软硬相间层状岩体——接触面处易变形或坍落，洞室应设在坚硬岩层中，或把坚硬岩层作为洞顶。（2）洞室通过背斜轴部（3）洞室通过向斜轴部（4）节理、断层3、地质构造（1）软硬相间层状岩体——接触面处易变形或坍落，4、构造应力的影响——围岩应力大小、方向（1）构造应力随埋深增加而增大（2）地质构造复杂岩层，构造应力明显（3）洞室方向或最大断面尺寸沿构造应力最大主应力方向延伸时相对较稳定4、构造应力的影响——围岩应力大小、方向（1）构造应力随埋深4、构造应力的影响——围岩应力大小、方向4、构造应力的影响——围岩应力大小、方向5、地下水的影响（1）润滑结构面，软化岩石，溶解岩石（2）静水压力作用（3）动水压力冲刷裂隙内物质，促使岩块沿水流方向移动5、地下水的影响（1）润滑结构面，软化岩石，溶解岩石（2）静1、围岩稳定分类法以工程实践为基础，以稳定性观点对工程岩体进行分类，并以分类指导稳定性评价：（1）岩体完整性分类（2）岩体结构分类（3）岩体质量综合分类1、围岩稳定分类法以工程实践为基础，以稳定性观点对工程岩体进2、工程地质类比法根据大量实际资料分析统计和总结，按不同围岩压力的经验数值，作为后建工程确定围岩压力的依据。2、工程地质类比法根据大量实际资料分析统计和总结3、岩体结构分析法（1）投影法图解分析——赤平极射投影法（2）有限单元法或边界元法计算确定3、岩体结构分析法（1）投影法图解分析——赤平极射投影法（24、数学力学计算分析按照岩体稳定性原则，根据数学和力学知识对岩体稳定性进行分析计算，评价围岩的稳定性。4、数学力学计算分析按照岩体稳定性原则，根据数学5、模拟试验法通过物理模拟和数学模拟方法，研究岩体变形、破坏的条件和过程，由此得出岩体稳定性的直观结果。5、模拟试验法通过物理模拟和数学模拟方法，研究岩体1、合理开挖，尽量减少围岩的扰动9.3.4保障围岩稳定性的处理措施尽可能全断面开挖，多次开挖会损坏岩体。1、合理开挖，尽量减少围岩的扰动9.3.4保障围岩稳定性分部开挖情况：1、合理开挖，尽量减少围岩的扰动分部开挖情况：1、合理开挖，尽量减少围岩的扰动1、合理开挖，尽量减少围岩的扰动分部开挖情况：1、合理开挖，尽量减少围岩的扰动分部开挖情况：分部开挖情况：1、合理开挖，尽量减少围岩的扰动分部开挖情况：1、合理开挖，尽量减少围岩的扰动分部开挖情况：1、合理开挖，尽量减少围岩的扰动分部开挖情况：1、合理开挖，尽量减少围岩的扰动分部开挖情况：1、合理开挖，尽量减少围岩的扰动分部开挖情况：1、合理开挖，尽量减少围岩的扰动分部开挖情况：1、合理开挖，尽量减少围岩的扰动分部开挖情况：1、合理开挖，尽量减少围岩的扰动分部开挖情况：1、合理开挖，尽量减少围岩的扰动分部开挖情况：1、合理开挖，尽量减少围岩的扰动2、超前加固=超前小导管、大管棚2、超前加固=超前小导管、大管棚2、超前加固=超前小导管、大管棚2、超前加固=超前小导管、大管棚2、超前加固=超前小导管、大管棚2、超前加固=超前小导管、大管棚2、超前加固=超前小导管、大管棚2、超前加固=超前小导管、大管棚2、超前加固=超前小导管、大管棚2、超前加固=超前小导管、大管棚3、初期支护=支撑、挂钢筋网、锚杆、喷砼3、初期支护=支撑、挂钢筋网、锚杆、喷砼3、初期支护=支撑、挂钢筋网、锚杆、喷砼3、初期支护=支撑、挂钢筋网、锚杆、喷砼3、初期支护=支撑、挂钢筋网、锚杆、喷砼3、初期支护=支撑、挂钢筋网、锚杆、喷砼3、初期支护=支撑、挂钢筋网、锚杆、喷砼3、初期支护=支撑、挂钢筋网、锚杆、喷砼3、初期支护=支撑、挂钢筋网、锚杆、喷砼3、初期支护=支撑、挂钢筋网、锚杆、喷砼3、初期支护=支撑、挂钢筋网、锚杆、喷砼3、初期支护=支撑、挂钢筋网、锚杆、喷砼3、初期支护=支撑、挂钢筋网、锚杆、喷砼3、初期支护=支撑、挂钢筋网、锚杆、喷砼3、初期支护=支撑、挂钢筋网、锚杆、喷砼3、初期支护=支撑、挂钢筋网、锚杆、喷砼3、初期支护=支撑、挂钢筋网、锚杆、喷砼3、初期支护=支撑、挂钢筋网、锚杆、喷砼3、初期支护=支撑、挂钢筋网、锚杆、喷砼3、初期支护=支撑、挂钢筋网、锚杆、喷砼3、初期支护=支撑、挂钢筋网、锚杆、喷砼3、初期支护=支撑、挂钢筋网、锚杆、喷砼3、初期支护=支撑、挂钢筋网、锚杆、喷砼3、初期支护=支撑、挂钢筋网、锚杆、喷砼4、二次衬砌4、二次衬砌4、二次衬砌4、二次衬砌4、二次衬砌4、二次衬砌地下洞室围岩稳定性评价地下洞室围岩稳定性评价什么是围岩？工程中将开挖后地下洞室周围发生应力重新分布的岩（土）体，称为围岩。什么是围岩？工程中将开挖后地下洞室周围发生应力重新分9.3地下洞室围岩稳定性9.3.4保障围岩稳定性的处理措施9.3.3围岩稳定性分析方法9.3.2影响围岩稳定性的因素9.3.1围岩压力与围岩变形9.3地下洞室围岩稳定性9.3.4保障围岩稳定性的处理9.3.1认识围岩压力与围岩变形9.3.1.1认识围岩压力9.3.1.2认识围岩变形9.3.1认识围岩压力与围岩变形9.3.1.1认识围岩9.3.1.1认识围岩压力1、围岩应力状态的变化①一次应力状态（初始应力状态）②二次应力状态（应力重分布状态）9.3.1.1认识围岩压力1、围岩应力状态的变化①一次应力1、围岩应力状态的变化ⅠⅡⅢⅠ-松动圈Ⅱ-承载圈Ⅲ-原始应力区1、围岩应力状态的变化ⅠⅡⅢⅠ-松动圈Ⅱ-承载圈Ⅲ-原始应力围岩压力——也称“山岩压力”，指由于围岩的变形与破坏而作用于支护或衬砌上的压力。2、什么是围岩压力？围岩压力——也称“山岩压力”，指由于围岩的变形与破3、围岩压力有哪些表现类型？

（1）松动压力——也称“散体压力”，指由于围岩松动或坍塌的岩体以重力形式作用在支护结构上的压力。3、围岩压力有哪些表现类型？（1）松动压力——也称“散体3、围岩压力有哪些表现类型？

（2）变形压力——支护结构为抵抗围岩变形而承受的压力。3、围岩压力有哪些表现类型？（2）变形压力——支护结构为3、围岩压力有哪些表现类型？

（3）冲击压力——也称“岩爆”，当建筑物埋深较大，或由于构造作用使初始应力很高，开挖后洞体应力超过了围岩的弹性界限，这些能量突然释放所产生的巨大压力，称为冲击压力。3、围岩压力有哪些表现类型？（3）冲击压力——也称“岩爆3、围岩压力有哪些表现类型？

（4）膨胀压力——指某些岩石由于遇水后体积膨胀，产生膨胀应力。3、围岩压力有哪些表现类型？（4）膨胀压力——指某些岩石1、围岩变形的种类（1）弹性变形——速度快、量值小，瞬间完成。（2）塑性变形——延续时间长、变形量大，发生压碎、拉裂或剪破——围岩变形主要组成部分。（3）节理变形——裂隙相互错动、滑动，裂隙张开与压缩。（4）岩体的流变1、围岩变形的种类（1）弹性变形——速度快、量值小，瞬间完成2、围岩变形与时间的关系变形U时间tt1t2t30ABCD开挖初期围岩应力调整期稳定期加速变形阶段2、围岩变形与时间的关系变形U时间tt1t2t30ABCD开3、围岩变形与深度的关系变形U深度LL00AB塑性区弹性区C3、围岩变形与深度的关系变形U深度LL00AB塑性区弹性区C4、常见围岩破坏类型（1）洞顶坍塌——也称“冒顶”。（2）边墙滑落（3）洞底隆起（4）岩爆（5）围岩破坏导致地面沉降——浅埋隧道-地铁4、常见围岩破坏类型（1）洞顶坍塌——也称“冒顶”。（2）边4、常见围岩破坏类型4、常见围岩破坏类型4、常见围岩破坏类型4、常见围岩破坏类型4、常见围岩破坏类型4、常见围岩破坏类型1、岩性9.3.2影响围岩稳定性的因素坚硬程度完整性岩石强度抗水性膨胀性1、岩性9.3.2影响围岩稳定性的因素坚硬程度完整性岩石2、岩体结构（1）块状结构——受结构面的发育和分布特点控制，同时与结构面和临空面的切割关系密切相关。（2）碎裂结构——稳定性最差。由于变形过大导致块体间相互脱落，连续性被破坏而发生坍塌，或某些主要联通结构面切割而成的不稳定部分整体冒落。2、岩体结构（1）块状结构——受结构面的发育和分布特点控制，3、地质构造（1）软硬相间层状岩体——接触面处易变形或坍落，洞室应设在坚硬岩层中，或把坚硬岩层作为洞顶。（2）洞室通过背斜轴部（3）洞室通过向斜轴部（4）节理、断层3、地质构造（1）软硬相间层状岩体——接触面处易变形或坍落，4、构造应力的影响——围岩应力大小、方向（1）构造应力随埋深增加而增大（2）地质构造复杂岩层，构造应力明显（3）洞室方向或最大断面尺寸沿构造应力最大主应力方向延伸时相对较稳定4、构造应力的影响——围岩应力大小、方向（1）构造应力随埋深4、构造应力的影响——围岩应力大小、方向4、构造应力的影响——围岩应力大小、方向5、地下水的影响（1）润滑结构面，软化岩石，溶解岩石（2）静水压力作用（3）动水压力冲刷裂隙内物质，促使岩块沿水流方向移动5、地下水的影响（1）润滑结构面，软化岩石，溶解岩石（2）静1、围岩稳定分类法以工程实践为基础，以稳定性观点对工程岩体进行分类，并以分类指导稳定性评价：（1）岩体完整性分类（2）岩体结构分类（3）岩体质量综合分类1、围岩稳定分类法以工程实践为基础，以稳定性观点对工程岩体进2、工程地质类比法根据大量实际资料分析统计和总结，按不同围岩压力的经验数值，作为后建工程确定围岩压力的依据。2、工程地质类比法根据大量实际资料分析统计和总结3、岩体结构分析法（1）投影法图解分析——赤平极射投影法（2）有限单元法或边界元法计算确定3、岩体结构分析法（1）投影法图解分析——赤平极射投影法（24、数学力学计算分析按照岩体稳定性原则，根据数学和力学知识对岩体稳定性进行分析计算，评价围岩的稳定性。4、数学力学计算分析按照岩体稳定性原则，根据数学5、模拟试验法通过物理模拟和数学模拟方法，研究岩体变形、破坏的条件和过程，由此得出岩体稳定性的直观结果。5、模拟试验法通过物理模拟和数学模拟方法，研究岩体1、合理开挖，尽量减少围岩的扰动9.3.4保障围岩稳定性的处理措施尽可能全断面开挖，多次开挖会损坏岩体。1、合理开挖，尽量减少围岩的扰动9.3.4保障围岩稳定性分部开挖情况：1、合理开挖，尽量减少围岩的扰动分部开挖情况：1、合理开挖，尽量减少围岩的扰动1、合理开挖，尽量减少围岩的扰动分部开挖情况：1、合理开挖，尽量减少围岩的扰动分部开挖情况：分部开挖情况：1、合理开挖，尽量减少围岩的扰动分部开挖情况：1、合理开挖，尽量减少围岩的扰动分部开挖情况：1、合理开挖，尽量减少围岩的扰动分部开挖情况：1、合理开挖，尽量减少围岩的扰动分部开挖情况：1、合理开挖，尽量减少围岩的扰动分部开挖情况：1、合理开挖，尽量减少围岩的扰动分部开挖情况：1、合理开挖，尽量减少围岩的扰动分部开挖情况：1、合理开挖，尽量减少围岩的扰动分部开挖情况：1、合理开挖，尽量减少围岩的扰动分部开挖情况：1、合理开挖，尽量减少围岩的扰动2、超