地下洞室圍巖（土）穩(wěn)定性簡介

地下洞室的開挖，會引起初始應力的釋放，洞室周圍巖、土體中產(chǎn)生應力集中和新的變形。應力低、變形小的洞室可以在不支護條件下長期使用。應力高、變形較大的，往往引起巖、土體破壞，因而必須利用支護或加固巖、土體的措施，才能保持使用洞室所必需的斷面尺寸。在應力大、變形嚴重的情況下，不僅會造成洞室周圍巖、土體的破壞，而且還可能導致地表沉陷，危及地面建筑物的安全。根據(jù)洞室所在地層的性質(zhì)，地下洞室分為土洞和巖洞兩大類。土體和巖體的工程性質(zhì)差別較大，兩類洞室的變形破壞型式、影響因素，以及穩(wěn)定性評價方法等，均有所不同。與大部分巖洞相比較，土洞的穩(wěn)定性要低得多。一般來說，土洞如果不給予支護，通常都不能保持長期穩(wěn)定。影響土洞穩(wěn)定性的因素，主要是土層類型、地下水的狀態(tài)、洞室斷面尺寸、形態(tài)以及埋深等。在堅硬和較堅硬的土層中，洞室穩(wěn)定性較好；在淤泥層、沙層、粘性土層及遇水軟化的粘土巖、膨脹土層中，洞室穩(wěn)定性很差，常常給施工帶來巨大困難。土洞的穩(wěn)定性和土壓力的評價，通常采用土力學的分析方法進行。巖洞的穩(wěn)定性主要取決于巖體中的初始應力狀態(tài)、巖體質(zhì)量（主要是巖體結構和巖塊質(zhì)量）、地下水狀況、洞室的斷面尺寸、形狀及其埋深等。初始應力不高，水平初始應力與鉛直初始應力的數(shù)值越接近，巖體質(zhì)量越好。地下水越不發(fā)育，洞室斷面尺寸越小，洞室圍巖的穩(wěn)定性就越好。反之，當初始應力很高時，巖洞穩(wěn)定性很差，常使圍巖發(fā)生板裂、剝落和巖爆，甚至導致洞室完全封閉。巖體結構不良時，圍巖可能發(fā)生塊體崩塌、滑移和彎折破壞；洞室通過含水的泥質(zhì)巖體、云母質(zhì)巖體、含有斷層泥的破碎帶，以及膨脹巖體時，圍巖可能發(fā)生擠入和膨脹破壞；洞室通過位于地下水位以下的斷層破碎帶時，飽水的巖屑將可能象漿液一樣流入洞室，充填洞室；當?shù)叵滤浅ＸS富、水壓力非常大時，甚至在堅硬巖體中，也可能使洞室頂板、底板、洞壁或掌子面圍巖發(fā)生水壓突破破壞。巖洞穩(wěn)定性的評價，一般采用以下3類方法：①圍巖分類評價法。這是普遍采用的一種方法，它是以巖體質(zhì)量評價為基礎，結合已建工程的實踐經(jīng)驗進行的。②連續(xù)介質(zhì)力學分析法。利用彈性理論、彈塑性理論以及各種數(shù)值分析方法，評價圍巖的穩(wěn)定性。③塊體極限平衡分析法。應用極限平衡理論，分析圍巖脆性開裂、塊體滑移以及層狀巖體彎折等問題。 2100433B

內(nèi) 容 提 要

全書共七章，分別論述了國內(nèi)外地下洞室建設現(xiàn)狀和進展；地下洞室?guī)r體物理力學參

數(shù)；地下洞室圍巖應力量測；地下洞室山巖壓力穩(wěn)定分析；地下洞室?guī)r石動力學基礎；塊

體理論基礎和在地下洞室穩(wěn)定分析中的應用。該書理論聯(lián)系實踐，論述精當，資料翔實，

可讀性強。

該書為“水利水電工程地質(zhì)”、“水利水電建筑工程”、“巖土工程”等專業(yè)研究生教材，

也可供從事巖石力學工作的水利水電、地下建筑、地質(zhì)、礦山、冶金、交通以及國防等工

程技術人員及其有關專業(yè)師生參考。

地下洞室圍巖穩(wěn)定 - 簡介地下洞室周圍巖體，由于洞室開挖而發(fā)生變形或塌落等破壞的可能性和巖體自身抵抗這種破壞，維持穩(wěn)定的能力。地下洞室的開挖,破壞了原始應力平衡條件,引起周圍巖體應力的重分布，并在洞室周邊出現(xiàn)應力集中現(xiàn)象。此時，如洞壁各點的應力場未超過能導致巖體破壞的臨界值，則圍巖是穩(wěn)定的，否則將出現(xiàn)松弛變形甚至塌落破壞等現(xiàn)象，并從洞壁開始，逐漸沿半徑方向向巖體內(nèi)部發(fā)展。為了防止圍巖的松弛變形和破壞，需要及時進行支護。作用在支護上的壓力稱山巖壓力或圍巖壓力。