(3)巖體初始應力對地下工程巖體穩定性的影響是眾所周知的,特別是高初始應力的存在(參見附錄B說明)。巖石強度與初始應力之比(Rc/σmax)大于一定值時,可以認為對洞室巖體穩定不起控制作用,當這個比值小于一定值時,再加上洞室周邊風力集中的結果,對巖體穩定性或變形破壞的影響就表現得顯著,尤其巖石強度接近初始應力值時,這種現象就更為突出。采用降低基本質量指標(BQ),從而限制巖體級別的辦法來處理,引入修正系K3。這里用降低BQ值,而不是直接規定降到某一級。
在極高應力地區,基本質量為Ⅲ、Ⅳ級的巖體,巖體將會發生不同程度的塑性擠壓,流動變形,基本上沒有自穩能力,采取較大幅度地限制巖體的級別。為此,進行了如下處理,如:當BQ=351~450和BQ=251~350時,均取島K3=1.0~1.5,BQ值較小時取較大的修正系數(K3),反之取較小的修正系數;举|量為Ⅰ、Ⅱ級的巖體,在極高應力區巖體未喪失自穩能力,但明顯地影響了自穩性。在高應力地區,初始應力對巖體穩定性的影響大為減小,但仍影響巖體穩定性,故取較小的修正系數(K3),適當限制其級別。
對初始應力這一修正因素,采用降低巖體BQ指標的處理辦法,可用于經驗方法確定支護參數的設計。若用計算分析方法進行設計時,就不需作上述處理。
按照這種辦法進行修正,修正前后可能仍屬同一級,似無意義,其實經修正后可能由原來靠近某級上限而變為處于該級中部或接近下限。不僅如此,若單修正水的影響,由某級的上限修正到該級的中部,如果再加上另一影響因素的修正,就可能降一級了。這些對于評價地下工程巖體穩定性和選用支護等參數是有意義的,因為有關規范中的支護等參數表,每級都有一定的范圍值。對BQ<250時也作修正,就是據此考慮的。
附錄E 地下工程巖體自穩能力
巖體基本質量指標修正值〔BQ〕確定的地下工程巖體級別與洞室的自穩能力之間,有很好的對應關系,據對48項地下工程,416個區段,總長度12000m洞室的工程巖體質量指標〔BQ〕值和塌方破壞關系的統計!BQ〕>550的52段無一處塌方,其中最大跨度為18~22m無支護,至今已穩定近20年。其它情況見表25。值得注意的是,表中所列的〔BQ〕<351地段,所發生的塌方多數是沒有按要求及時支護,若長期不支護,可能有100%的地段發生塌方。經工程實踐統計分析,本附錄給出地下工程巖體自穩能力表。
塌方情況統計表 表25
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