普氏地壓理論

蘇聯(lián)普羅托季亞科諾夫按巖石堅固勝將巖石劃分成的等級。他用堅固性系數(shù)把巖石分成十個等級，固性系數(shù)值由0.3-20。這個豎固性系數(shù)及其等級。曾在前蘇聯(lián)、中國及東歐地區(qū)廣泛應(yīng)用 。

平巷彈塑性地壓理論是指在彈性巖體中開鑿巷道后，由于應(yīng)力集中，一定范圍內(nèi)的圍巖將因應(yīng)力超出彈性吸限而進入塑性狀態(tài)。塑性區(qū)的大小決定于原巖應(yīng)力，圍巖性質(zhì)，巷道幾何形狀及支護條件。若塑性區(qū)繼續(xù)發(fā)展，巖石強度參數(shù)逐漸降低。巷道失穩(wěn)破壞。所以。在巷道破壞前應(yīng)采取人工支護，限制塑性區(qū)的擴展。彈塑性地壓理論即考慮了上述圍巖性質(zhì)轉(zhuǎn)化和支護作用，又將彈塑性理論用于地壓研究，便于建立地壓問題的解析解，因此應(yīng)用較廣 。2100433B

普氏地壓理論是指20世紀30年代蘇聯(lián)普羅托季亞科諾夫提出的建立在壓力拱假說基礎(chǔ)上的地壓理論。該理論認為在礦山任何深度的巖層中(除流沙層外)開挖巷道。巷道上部會形成壓力拱(自然平衡拱)，承受拱上部的覆蓋巖層重量，使巷道支護處于減壓狀態(tài))巷道支護上的最大載荷由拱內(nèi)的巖石重量來確定。從巷道到地表的全部巖石重量的作用力將轉(zhuǎn)移到免壓拱的拱腳處 。

普氏本人給出了七種確定巖石堅固性系數(shù)的方法，包括抗壓強度，打眼比功，鑿巖生產(chǎn)率，爆破1m³礦巖所消耗的炸藥量，掘進工效，地面挖坑工效及掘進速度。由于除抗壓強度外，其他方法都和20世紀20年代的生產(chǎn)水平相聯(lián)系，故后人常只用抗壓強度來決定巖石的堅固性系數(shù)，它可用巖石單向抗壓強度(當時用kg/cm²作單位)的1/100來衡量，在更早一些時候還曾用過它的1/80和1/150來衡量巖石的堅固性系數(shù)。普氏在1911年首次發(fā)表他的巖石堅固性分級表，幾經(jīng)修改。在1926年發(fā)表。

自50年代以來，許多人研究用新的方法來測定普氏巖石堅固性系數(shù)，最著名的是搗碎法和巖石抗壓強度及壓裂強度的綜合表示法 。

學(xué)科：工程地質(zhì)學(xué)

詞目：普氏山壓理論

英文：Protodyakonov's mountain rock pressure theory

釋文：普氏山壓理論是1907年普羅托季亞科諾夫提出的山巖壓力的一種計算方法。即用平衡拱理論來確定山巖壓力。他假定巖體為不具黏聚力的松散體，硐室開挖之后就會形成壓力拱。壓力拱以上的巖體不受擾動，而壓力拱以下的巖體則將松動，以致塌落。松動巖體作用于襯砌上的力即為山巖壓力。其中側(cè)壓按朗金土壓計算，頂壓則需計算壓拱下塌落巖體的質(zhì)量。 2100433B

1. 普氏系數(shù)又稱巖石的堅固性系數(shù)、緊固系數(shù)，數(shù)值是巖石或土壤的單軸抗壓強度極限的1/100，記作f，無量綱。

f=Sc/100，式中：Sc的計量單位為kgf/cm2;。

2.因為在鉆掘施工中往往不是采用純壓入或純回轉(zhuǎn)的方法破碎巖石，因此這種反映在組合作用下巖石破碎難易程度的指標比較貼近生產(chǎn)實際情況。巖石堅固性系數(shù)f表征的是巖石抵抗破碎的相對值。因為巖石的抗壓能力最強，故把巖石單軸抗壓強度極限的1/10作為巖石的堅固性系數(shù)，即

f=R/10

式中： R是巖石的單軸抗壓強度，MPa。

f是個無量綱的值，它表明某種巖石的堅固性比致密的粘土堅固多少倍，因為致密粘土的抗壓強度為10MPa。巖石堅固性系數(shù)的計算公式簡潔明了，f值可用于預(yù)計巖石抵抗破碎的能力及其鉆掘以后的穩(wěn)定性。

豎井地壓是指豎井圍巖應(yīng)力變化及變形或破壞而作用在支護結(jié)構(gòu)上的力。圍巖發(fā)生變形甚至破壞的主要原因是由于次生應(yīng)力作用的結(jié)果。圍巖破壞后形成的松散巖體對豎井支護結(jié)構(gòu)的壓力稱為散體地壓。圍巖變形作用在支護結(jié)構(gòu)上的壓力稱為變形地壓。此外尚有巖土吸水膨脹引起的膨脹變形地壓，由于用凍結(jié)法鑿井時。凍結(jié)體溫度變化引起的凍結(jié)壓力。影響豎井地壓的因素有巖石物理力學(xué)性質(zhì)、巖體結(jié)構(gòu)、地下水、原巖應(yīng)力狀態(tài)和豎井深度等。豎井地壓分布屬于三維力學(xué)問題。豎井各水平截面上的地壓不等。設(shè)計支護時，通常以最大地壓作為外荷載。豎井支護除并頸部分較厚外，其余沿全深厚度相等 。