第五節(jié) 高地應力地區(qū)的主要巖石力學問題

1、第五節(jié) 高地應力地區(qū)的主要巖石力學問題,一、研究高地應力問題的必要性研究高地應力本事就是巖石力學的基本任務。巖體的本構關系、破壞準則以及巖體中應力傳播規(guī)律都要受到地應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，在高地應力地區(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、高地應力判別準則和高地應力現(xiàn)象,（一）高地應力判別準則 （1）目前國際國內(nèi)無統(tǒng)一的標準。 （2）國內(nèi)一般巖體工程以

2、初始地應力在 20-30MPa為高地應力(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《工程巖體分級標準》（GB50218-94）： 稱為極高初始地應力， 為高地應力。 其中： 為巖石單軸飽和抗壓強度；

3、 為垂直洞軸線方向地最大初始地應力。,（二）高地應力現(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.,圖6-26 基坑邊坡回彈錯動,（5）野外原位測試測得的巖體物理力學指標比實驗室?guī)r塊試驗結果高。,圖6-27 高地應力條件下巖體變形曲線,二 處理高地應力

4、的巖石力學原則 (1)及早發(fā)現(xiàn)，及早作出對應措施和準備工作 (2)及早降低應力，釋放能量。具體做法是：在開挖面上及時打超前密集小孔；或從開挖面內(nèi)向內(nèi)鉆孔和在一定深度內(nèi)放炮，在一定范圍內(nèi)形成破碎帶，降低洞周的應力。 （3）及早采取臨時性和永久性防護措施，使巖爆與施工人員一定程度隔離開來。在設計支護結構時，宜設計柔性支護。 （4）工程中設計一定的應力降低措施：切割應力釋放槽，盡量避免引起應力集中的開挖形態(tài)，避免不必要的小型叉洞和形狀