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由此可知,围岩压力的形成和大小与岩石的强度特征及地质结构特征有密切的关系。不仅如此,它还与洞室的形状、大小,支护的刚度,支护的时间,洞室埋深及施工方法等都有关系。
对于较坚硬的岩石,一般当洞壁围岩的切向应力值小于岩石的允许抗压、抗拉强度时,则可认为洞壁是稳定的。反之,则不稳定,需要支护。作用在支护结构物上的围岩压力大小视其具体情况不同而不同。
对不同原因产生的围岩压力,采用的计算方法往往不同。对于形变围岩压力可采用弹、塑性理论。对于塌落围岩压力和块体滑落围岩压力,可采用松散围岩的围岩压力理论及采用块体极限平衡理论。
二、围岩压力分类
根据以上所述,可将围岩压力按产生的原因分为两大类:松动压力和塑性形变压力。
(一)松动压力
松动的岩体或者施工爆破所破坏的岩体等作用在洞室上的压力称为松动压力。实际上,松动压力就是部分岩石的重力直接作用在支护结构上的压力,所以松动压力本质上应视做荷载(松动荷载)。因此,洞顶上的压力特别大,而两侧稍小,底部一般没有。
产生松动压力的原因有地质因素和施工因素两方面。松动压力在各种地层中都可能出现。在松散、破碎和完整性很差的岩层中开挖洞室,如果不支护,可能形成拱形塌落拱后逐渐稳定下来,如图所示。