松动压力和形变压力如何因施工方法不同而起主导作用?

发布网友 发布时间：2024-10-23 20:58

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热心网友 时间：2024-11-10 06:04

松动压力，是指松动或塌落的岩体以重力形式作用在支护上的压力，当岩体因节理裂隙或岩石强度破坏而引发松动时，可能导致坑道顶部和侧部的坍落。

形变压力则是由于围岩在受到支护约束后的变形压力，它不仅与围岩的应力相关，还与支护的时间和刚度有关。柔性支护虽能产生一定位移，降低形变压力，但需及时设置衬砌以防止围岩位移过大导致松动压力，影响结构稳定和施工。形变压力的性质根据围岩材料的应力-应变特性，可分为弹性、塑性或粘性。在不同地质条件、支护类型和施工方法下，形变压力可能占据主导。

松动压力和形变压力常常并存，但各自主导取决于具体情况。如在松散地层中，混凝土衬砌回填不密实时，松动压力尤为明显；而采用柔性喷锚支护时，形变压力则更为显著。形变压力通常随时间增长，逐渐稳定。

在膨胀地层中，由于水和化学作用引发的岩土体积膨胀，会形成膨胀压力，这也是形变压力的一种表现。而在脆性岩层中，坑道开挖导致围岩压力突然释放，引发岩爆并产生冲击压力，这种属于松动压力的情况。

冲击压力是围岩岩爆或瓦斯突发时，支护结构承受的动态压力。冲击压力的大小与岩爆规模、强度和支护刚度紧密相关，且具有瞬间释放的特性。

周围岩体作用于隧道和地下洞室衬砌或支护上的荷载，也称地层压力。广义地讲，围岩压力是开挖隧道后围岩变形和应力重新分布的一种物理现象。人们从开挖洞穴后围岩变形和坍塌，衬砌或支护产生变形和开裂等现象，逐步认识到围岩压力的存在。影响围岩压力的因素有：洞室形状或大小、地质构造、支护型式和刚度、洞室埋深，以及时间因素和施工方法等。围岩压力的性质、大小和分布规律是正确进行隧道和洞室支护、结构设计和选择施工方案的重要依据。