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1、第一节第一节 围岩应力的重分布围岩应力的重分布 地下洞室开挖前，岩体内的应力状态称为地下洞室开挖前，岩体内的应力状态称为初初始应力状态始应力状态。 开挖后，由于洞室周围岩体失去了原有的支开挖后，由于洞室周围岩体失去了原有的支撑，破坏了原来的受力平衡状态，围岩将向洞内撑，破坏了原来的受力平衡状态，围岩将向洞内产生松胀位移，从而引起洞周围一定范围内岩体产生松胀位移，从而引起洞周围一定范围内岩体的应力重新调整，形成新的应力状态。该应力称的应力重新调整，形成新的应力状态。该应力称重分布应力、二次应力或围岩应力重分布应力、二次应力或围岩应力。 直接影响围岩稳定的是二次应力状态，它与直接影响围岩稳定的是二
2、次应力状态，它与岩体的初始应力状态、洞室断面形状及岩体特性岩体的初始应力状态、洞室断面形状及岩体特性等因素有关。等因素有关。一、开挖后围岩保持弹性时的重分布应力一、开挖后围岩保持弹性时的重分布应力圆形圆形圆形圆形洞室洞室洞室洞室围岩围岩围岩围岩重分重分重分重分布应布应布应布应力计力计力计力计算简算简算简算简图图图图洞室周边围岩应力弹性重分布计算公式洞室周边围岩应力弹性重分布计算公式洞室周边围岩应力弹性重分布计算公式洞室周边围岩应力弹性重分布计算公式用弹用弹用弹用弹性理性理性理性理论计论计论计论计算圆算圆算圆算圆形洞形洞形洞形洞室周室周室周室周边应边应边应边应力重力重力重力重分布分布分布分布地下
3、洞室围岩应力（弹性、弹塑性）重分布地下洞室围岩应力（弹性、弹塑性）重分布地下洞室围岩应力（弹性、弹塑性）重分布地下洞室围岩应力（弹性、弹塑性）重分布各种各种各种各种断面断面断面断面形状形状形状形状的洞的洞的洞的洞体应体应体应体应力状力状力状力状态比态比态比态比较较较较二、开挖后围岩中出现塑性圈时的重分布应力二、开挖后围岩中出现塑性圈时的重分布应力二、开挖后围岩中出现塑性圈时的重分布应力二、开挖后围岩中出现塑性圈时的重分布应力 洞室开挖后围岩的稳定性，取决于二次应力与围洞室开挖后围岩的稳定性，取决于二次应力与围岩强度之间的关系。岩强度之间的关系。 如果洞周边应力小于岩体的强度，围岩稳定。如果洞周
4、边应力小于岩体的强度，围岩稳定。 否则，周边岩石将产生破坏或较大的塑性变形。否则，周边岩石将产生破坏或较大的塑性变形。 围岩一旦松动，如不加支护，则会向深部发展，围岩一旦松动，如不加支护，则会向深部发展，形成具有一定范围的形成具有一定范围的应力松弛区应力松弛区，称为，称为塑性松动圈塑性松动圈。 在松动圈形成过程中，原来周边集中的高应力逐在松动圈形成过程中，原来周边集中的高应力逐渐向深处转移，形成新的渐向深处转移，形成新的应力增高区应力增高区，该区岩体被挤，该区岩体被挤压紧密，称为压紧密，称为承载圈承载圈。此圈之外为。此圈之外为初始应力区初始应力区。洞洞洞洞室室室室围围围围岩岩岩岩应应应应力力力力重重重重分分分分布布布布对对对对比比比比图图图图The End
