围岩应力的变化规律 地下洞室开挖后,破坏了岩体中原有的地应力平衡状态,岩体内各质点在回弹应力作用下,力图沿最短距离向消除了阻力的临空面方向移动,直到达到新的平衡,这种位移现象称为卸荷回弹。随着岩体质点的位移,岩体内一些方向上的质点由原来的紧密状态逐渐变得松胀,另一些方向上的质点则反而挤压程度更大,岩体应力的大小和主应力方向也随之发生变化。这种岩体应力变化,一般发生在地下洞室横剖面最大尺寸的3~5倍范围内。在此范围以外 工程地质
围岩应力引起的变形和破坏类型 在围岩应力作用下,围岩变形和破坏的主要类型有张裂塌落、劈裂剥落、碎裂松动、弯折内鼓、岩爆、塑性挤出、膨胀内鼓等。 (1)张裂塌落 在厚层状或块体状围岩的洞室拱顶部,当产生拉应力集中,其值超过围岩抗拉强度时,拱顶围岩将发生垂直张裂破坏。尤其是当有近于垂直的构造节理发育时,拱顶张拉裂缝易沿垂直节理发展,使被裂缝切割的岩体在自重作用下变得不稳定。此外,当岩石在垂直方向抗拉强度较低,或有近于水平方向的软弱 工程地质
松散围岩的变形和破坏 松散围岩是指具有散体结构的围岩,如断层破碎带、风化破碎带、节理极发育岩体、第四纪松散沉积等。其变形和破坏主要是在二次应力和地下水作用下发生的,主要类型有重力坍塌和塑流涌出。 1. 重力坍塌 在松散岩体中开挖洞室,因岩体固结程度差或没有固结,并且大多数松散岩体地下水含量较高,常导致结构面强度低,开挖后岩块在重力作用下自由塌落,形成较高的坍塌拱,有时甚至可以坍通地表。为了防止松散围岩发生重力坍塌,施工 工程地质
什么是地下洞室围岩的腐蚀 地下洞室围岩的腐蚀主要是指岩、土、水、大气中的化学成分和气温变化对洞室混凝土的腐蚀。地下洞室的腐蚀性可对洞室衬砌造成严重破坏,从而影响洞室稳定性。例如,成昆铁路百家岭隧道,由三叠系中、上统石灰岩和白云岩组成的围岩中含硬石膏层(CaSO 4 ),开挖后,水渗入围岩使石膏层水化,膨胀力使原整体道床全部风化开裂,地下水中的SO 2- 4 高达1000mg 工程地质
什么是地下洞室围岩的岩爆 地下洞室在开挖过程中,围岩突然猛烈释放弹性变形能,造成岩石脆性破坏,或将大小不等的岩块弹射或掉落,并常伴有响声的现象称作岩爆。岩爆的发现虽已有200多年历史,但直到20世纪50年代以来人们才逐渐认清了岩爆的本质和发生条件。 轻微的岩爆仅使岩片剥落,无弹射现象,无伤亡危险。严重的岩爆可将几吨重的岩块弹射到几十米以外,释放的能量相当于200多吨TNT炸药。岩爆可造成地下工程严重破坏和人员伤亡。严重的岩 工程地质