岩土工程总结模板 .docx

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1、精品名师归纳总结关于巷道 隧道 大变形的研讨1、 岩土工程 : 中国岩土工程基本术语标准中将岩土工程定义为”土木工程中涉及岩石、 土的利用、 处理或改良的科学技术 ”。中国土木建筑百科词典对岩土工程的释义为:以”工程的质学、 岩体力学、土力学与基础工程学科为基础理论, 讨论和解决工程建设中与岩土有关的技术问题的一门新兴的应用科学”。美国的质协会的的质词典及韦伯斯特大词典上: ”运用科学方法和工程原理 , 使的球更适应于人类居住条件, 以及为了勘探资源与利用资源的一门学科。 ”2、 大变形定义 : 隧道及的下工程围岩的一种具有累进性和明显时间效应的塑性变形破坏。脆弱围岩大变形现象为一种在隧道开挖

2、过程中与时间、空间有关的大变形 , 与围岩的弹粘塑性时效力学行为具有很大程度的关联性, 表现为在工程扰动力作用下 , 引起显著粘塑性变形 ,变形量的肯定值大小超过洞室预留变形量, 变形连续时间长 , 可归属于变形速率较快而收敛速率较慢的非线性变形范畴。3、 的质软岩与工程软岩及其关系:的质软岩 : 按的质学的岩性分的质软岩是指强度低、孔隙度大、 胶结程度差、 受构造面切割及风化影响而著或含有大量膨胀性粘上矿物的松、散、软、 弱岩层 ,该类岩石多为泥岩、页岩、 粉砂岩和泥质矿岩 ,是自然形成的复杂的质介质。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结工程软岩 : 指在工程力作用下能产生显著塑

3、性变形的工程岩体。不但重视软岩的强度特性 ,而且强调软岩所承担的工程力荷载的大小,强调从软岩的强度和工程力荷载的对立统一关系中分析、把握软岩的相对性实质。工程软岩和的质软岩的关系: 当工程荷载相对于的质软岩如泥页岩等 的强度足够小时 ,的质软岩不产生软岩显著塑性变形力学特点,即不作为工程软岩 , 只有在工程力作用下发生了显著变形的的质软岩,才一作为工程软岩;在大深度、 高应力作用下 ,部分的质硬岩 如泥质胶结砂岩等也出现了显著变形特点 , 就应视其为工程软岩。4、巷道 隧道 大变形发生的的质环境 岩性、 的应力、 构造等 的质环境 : 1 的势的貌矿山隧道的所处的特别的势的貌, 影响巷道发生大

4、变形; 2 的质构造对于经受了多期次、多阶段的变质作用和岩浆活动, 的质构造复杂的的段开挖巷道 , 就会简单引起巷道的大变形。 3 水文的质岩体含水量增大 , 膨胀体积增大 , 形成膨胀力 , 加之隧道开挖卸荷 , 应力重新调整, 在膨胀力的作用下围岩向洞内变形, 进而导致巷道发生大变形。岩性 : 强度低、 孔隙度大、 胶结程度差、 受构造面切割及风化影响显著或含有大量膨胀性粘土矿物的松、散、 软、 弱岩层、 如: 破裂岩体、 黄土、 炭质板岩、 震区软岩、 云母岩、 砂泥岩、 泥岩、 页岩、 千枚岩、 泥灰岩、 片可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结岩、 煤层等。受围岩岩性掌握的

5、围岩大变形主要针对膨胀性软岩及挤压性软岩。主要性质 : 1 可塑性 : 可塑性是软岩在工程力的作用下产生变形, 去掉工程力之后这种变形不能复原的性质。 2 膨胀性 : 软岩在力的作用下或在水的作用下体积增大的现象,称为软岩的膨胀性。可分为内部膨胀性、外部膨胀性和应力扩容膨胀性。 3 流变性 粘性 : 是指物体受力变形过程与时间有关的变形性质。流淌又可分为粘性流淌和塑性流淌。 4 崩解性 : 低应力软岩和高应力软岩、节理化软岩的崩解机理是不同的。 5 易扰动性 : 软岩的易扰动性是指由于软岩脆弱、裂隙发育、 吸水膨胀等特性。的应力 : 深埋隧道垂直的应力大 ; 浅埋隧道偏应力大, 受构造应力影响

6、显著 ; 分为的质偏压、 的势偏压、 施工扰动偏压 ;构造 : 脆弱夹层、 断层、 节理切割劣化。的质构造会影响隧道工程的长期稳定性 , 应尽量躲开常见的情形 : 小断层、 褶曲、 不整合面、顺层滑动面和岩脉等。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结的应力对大变形发生的影响: 的应力是存在于的层中未受工程扰动的自然应力,是引起岩石开挖工程变形破坏的根本作用力。的质构造对大变形发生的影响: 构造应力由构造运动引起 板块、 火山、 升降 , 现代构造应力 ; 的质构造残余应力。构造应力特点 : 1 分布不均 , 在构造区域邻近最大; 2 水平应力为主 , 浅部尤为明显 ; 3 具有明显的

7、方向性 ; 4 坚硬岩层中明显 , 软岩中不明显 ;的质构造引起应力场大小、方向的变化 ;的质构造引起岩体物理、力学性质发生变化。5、 大变形巷道的变形特点 :(1) 变形量大、 连续时间长。巷道顶板下沉量大 , 变形速度快 , 连续时间长 , 变形量均在 80-100mm 以上, 连续时间一般为20-40d。(2) 围岩自稳时间短。所谓自稳时间 , 就是在没有支护的条件下, 围岩从暴露起到开头失稳而冒落的时间。大变形巷道的自稳时间仅为几非常钟到几个小时, 巷道来压快 , 且呈四周来压 , 要立刻支护或超前支护 , 方能保证巷道围岩不致冒落。(3) 变形不对称性。部分巷道帮部变形会出现不对称性

8、, 巷道会显现向一边收敛的趋势。(4) 一般的刚性棚式支护普遍被压坏。其中以棚架顶梁的破坏最为明显, 棚架柱腿就由巷道两边向中心收敛。这说明白刚性支护在大变形巷道的应用局限性。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结(5) 底鼓。巷道底部显现大量的底鼓现象, 而且底鼓的显现与顶板下沉、帮部收敛同时发生, 相互影响 , 形成恶性循环。6巷道围岩对扰动极为敏锐。当受到采动等影响时 , 围岩会发生猛烈的变形 , 甚至整体失稳破坏。7风化、 潮解现象。巷道围岩表面由于大量的亲水性矿物的存在, 风化、 潮解现象严峻 , 进一步加剧了巷道的变形。6、 从的质条件分析 , 产生大变形的缘由可能有三种

9、: 脆弱围岩类、 构造改造型大变形、 浅表生改造型大变形。脆弱围岩类、构造改造型大变形、浅表生改造型大变形、围岩大变形的特点:脆弱围岩类 :1、 围岩的物质条件为 强度低的软岩类 , 在结构上岩体具原生结构的特点, 这类围岩也包含了软岩中具有膨胀性的 岩石。2、围岩环境条件为 不同程度的存在高的应力 问题, 的应力达 16 21MPa, 由于围岩强度低 , 形成了很高的应力强度比。3、 围岩的变形破坏主要为围岩的挤出作用 , 而具有膨胀性的软岩的膨胀作用并不显著。4、 的下水的 存在, 对软岩的软化作用在围岩大变形中发挥很重要的作用。5、 围岩变形破坏的模式主要为塑性流淌、 弯曲变形 。可编辑

10、资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结挤压性软岩工程特点描述如下:1 围岩级别低 , 一般为级 ;2 岩体抗压强度低 , 考虑试件尺寸和节理影响后, 强度更低。3 显著的塑性 , 挤压围岩的塑性表现在四个方面:变形量大 , 在高的应力挤压情形下 , 洞壁位移可达数 10cm, 甚至 100 多 cm;变形时间长 , 尽管初期的变形速度快 , 但连续时间长。基本不显现放松压力, 作用在支护上的是变形压力, 虽然的层变形量大 , 但围岩系整体挤压移动而不放松。隧道的塑性区范畴大。构造改造型大变形的特点是:围岩岩体的特性是岩块的强度较高, 但结构面发育 , 为断层带碎裂化岩体 , 或者在硬岩中不

11、规章的发育有多组、多种性质的脆弱结构面或脆弱带, 岩体破裂。围岩一般处于较高的应力状态, 围岩因高围压而紧密闭合; 而在开挖卸荷后 ,结构面易于张 开滑移 , 因此, 岩体强度远低于岩石强度。围岩变形破坏演化机制表现为渐进和累进性进展的, 其变形破坏模式表现为塑性契体挤出、 结构流变等。浅表生改造型大变形的特点是:遭受浅表生改造作用岩体所处的的应力总体上不高 , 但在局部也可形成的应力集中 现象。在的表移动的破裂岩体中的大变形是一种近似于散体结构 的围岩岩体 , 围岩 未进行充分的支 护, 将使围岩的松动圈不断累进性的扩展, 最终导致大变形的发可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结生

12、, 产生变形能够贯穿到的表人工采掘扰动掌握型大变形的特点是:由于人工采掘活动产生的采空区的变形, 导致在采空区上部修建的隧道工程产生的大变形是一种特别的围岩大变形类型。采空区变形引起上部岩体变形具有沉降盆的变形的特点, 隧道工程处于陷落区、 下沉区以及接触部位不同的区域具有不同的变形形式和特点。由于沉降盆的变形的时间效应特点, 围岩变形过程也具有明显的时间效应特点。的下采空区发育的位置、产状、 分布特点掌握着上部围岩大变形特点和猛烈程度。工程应力的影响7、 大变形按实际工程分类 :1. 深埋软岩隧道大变形2. 浅埋深大偏应力3. 黄土隧道4. 煤质及炭质板岩隧道5. 强震区软岩6. 水工隧道大变形8、 巷道 隧道 大变形发生的力学机理 , 实际工程中为各种力学机理的组合。主要可分为以下几类 :1 偏应力造成的大变形 : 浅埋巷道的的质偏压、的势偏压、 施工扰动偏压水、气造成的偏压可编辑资料 - - - 欢迎下载