岩体力学第七章 岩体力学在洞室工程中的应用.ppt

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1、第二节深埋圆形洞室二次应力状态的弹性分布一、侧压力系数（1）计算模型（2）应力和位移（7－9）平面应力时（7－10）平面应变时圆形洞室二次应力分布（3）洞室的径向位移（平面应变时）轴对称、切向位移：V=0径向位移：开挖前，岩体产生的位移（ra=0）由上式得：（7—12）由于开挖引起的位移（4）洞周的应变开挖前，岩体已完成应变开挖引起的应变：可见，说明时，岩体的体积不发生变化的特点。ra=0代入（7-10）式得：（5）洞壁的稳定性评弹塑破碎弹塑破稳定条件围岩可能出现的情况塑破碎洞室周边，处于单向应力状态，最容易破坏。周边最大切应力：二、时，二次应力状态(1)计算模型I轴对称II反对称

2、（2）应力—位移分析III加二次应力埸等于(7-15)(7-16)有工程应用价值的位移是由于开挖引起的位移，可用类似方法求出：（3）洞室周边应力洞室周边，处于单向应力状态，最容易破坏。代入(7-15)得洞室周边应力：可见洞室周边只有切向应力：式中：K-围岩内的总应力集中系数Kz、Kx-分别为垂直和水平应力集中系数洞室周边应力集中系数与侧压力系数有关见图(7-5)（3）洞室周边位移将r=ra代入式(7-16)，得由于开挖引起的洞室周边位移：影响洞壁位移的因素很多，有岩体性质、初始应力、开挖半径、位移与径向夹角等。径向位移比切向位移稍大些，因此，径向位移，对围岩稳定性起主导作用。径向位移

3、便于测量与控制!三、深埋椭圆洞室的二次应力状态图7-6椭圆洞室单向受力计算简图(1)计算模型(2)洞壁应力计算公式②可能出现拉应力的（0，b）（0，-b），顶底板中点，即(3)洞壁应力分布特点①最大压应力点（a，0）（-a，0）两帮中点，即若a

4、时，满足此条件故为数佳轴比。此时（与无关）当时，K=1，圆形最优。四、深埋矩形洞室的二次应力状态用复变函数方法求解。孔边应力分布：Kx，Kz-分别为水平、垂直方向的应力集中系数表7-2。时，由表可见多点出现拉应力。返回当时，矩形洞室周边均为压应力当时，洞室周边出现拉应力矩形洞室周边角点应力远大于其它部位的应力