第五節(jié)高地應(yīng)力地區(qū)的主要巖石力學(xué)問題

1、第五節(jié) 高地應(yīng)力地區(qū)的主要巖石力學(xué)問題,一、研究高地應(yīng)力問題的必要性研究高地應(yīng)力本事就是巖石力學(xué)的基本任務(wù)。巖體的本構(gòu)關(guān)系、破壞準(zhǔn)則以及巖體中應(yīng)力傳播規(guī)律都要受到地應(yīng)力大小的變化而變化。隨著采礦深度的增加、我國中西部的開發(fā)，尤其是水電工程建設(shè)，在高地應(yīng)力地區(qū)出現(xiàn)特殊的地壓現(xiàn)象，給巖體工程穩(wěn)定問題提出了新課題。,二、高地應(yīng)力判別準(zhǔn)則和高地應(yīng)力現(xiàn)象,（一）高地應(yīng)力判別準(zhǔn)則 （1）目前國際國內(nèi)無統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。 （2）國內(nèi)一般巖體工程以

2、初始地應(yīng)力在 20-30MPa為高地應(yīng)力(大于800米深)。 （3）由于不同巖石，彈性模量不同，巖石的儲能性能也不同。按《工程巖體分級標(biāo)準(zhǔn)》（GB50218-94）： 稱為極高初始地應(yīng)力， 為高地應(yīng)力。 其中： 為巖石單軸飽和抗壓強(qiáng)度；

3、 雙 為垂直洞軸線方向地最大初始地應(yīng)力。,（二）高地應(yīng)力現(xiàn)象,（1）巖芯餅化現(xiàn)象。（2）巖爆。（3）探硐和地下隧 道洞地洞壁產(chǎn)生剝 離，巖體錘擊為嘶 啞聲并有較大變形（4）巖質(zhì)基坑底部 隆起、剝離以及回 彈錯動現(xiàn)象. 如圖（6-26）,圖6-25 二灘引水隧洞巖爆發(fā)生 部位示意圖,圖6-26 基坑邊坡回彈錯動,

4、（5）野外原位測試測得的巖體物理力學(xué)指標(biāo)比實(shí)驗室?guī)r塊試驗結(jié)果高。,圖6-27 高地應(yīng)力條件下巖體變形曲線,三、研究高地應(yīng)力應(yīng)注意的問題,（一）關(guān)于巖體的淺塑狀態(tài) 可以通過莫爾強(qiáng)度包絡(luò)線來判斷巖石（體）發(fā)生何種破壞及形式。若應(yīng)力圓位于莫爾包絡(luò)線（圖6-28曲線2）以內(nèi)，巖體處于,圖6-28 用應(yīng)力圓和莫爾包絡(luò)線判斷巖體是否破壞或進(jìn)入塑性狀態(tài),彈性狀態(tài)并不發(fā)生破壞；若二者相交或是相切，則巖體出現(xiàn)塑性狀態(tài)或斷

5、裂狀態(tài)。當(dāng) ，應(yīng)力狀態(tài)所構(gòu)成的應(yīng)力圓只是橫坐標(biāo)軸上的一點(diǎn)，在這種應(yīng)力狀態(tài)下，巖體單于永遠(yuǎn)呈穩(wěn)定狀態(tài)，不會破壞。應(yīng)力重分布：一旦巖體被開挖，開挖面附近的巖體單元由于一部分受力的巖體被挖去而產(chǎn)生不平衡力，巖體中的應(yīng)力要重新調(diào)整，稱為應(yīng)力重分布。,我們把初始應(yīng)力狀態(tài)下巖體單元處于穩(wěn) 定（彈性）狀態(tài)而一旦開挖就會處于塑性（破壞）狀態(tài)的巖體，稱為巖體淺塑狀態(tài)。（二）處理高地應(yīng)力的巖石力學(xué)原則 （1）及早發(fā)現(xiàn)