圍岩應力的確定方法有哪些

① 什麼叫做圍岩什麼叫做圍岩壓力圍岩壓力可分為哪幾種並解釋各種圍岩壓力的意義。

廣義的圍岩壓力：由於開挖而引起的圍岩或支護結構上的力學效應的統稱。

狹義的圍岩壓力：作用在支護結構上的部分圍岩壓力。通常所說的圍岩壓力多指狹義圍岩壓力。

圍岩壓力按其來壓方向分為頂壓、側壓和底壓；就其表現形式可分為松動壓力、變形壓力、沖擊壓力和膨脹壓力等。

松動壓力：由開挖而引起圍岩松動或坍塌的岩體以重力形式作用在支護結構上的壓力；

變形壓力：開挖必然引起圍岩變形，支護結構為抵抗圍岩變形而承受的壓力；

沖擊壓力：圍岩中積蓄的大量彈性變形能受開挖的擾動而突然釋放所產生的壓力，包括岩爆、岩震等；

膨脹壓力：岩體遇水後體積發生膨脹而產生的壓力，其大小取決於岩體的性質和地下水的活動特徵。

② 前期固結壓力的確定方法有哪些

土層在歷史上所曾經承受過的最大固結壓力，稱為先期固結壓力，用pc表示。在實驗室壓縮試驗條件下獲得e-lg(p)曲線，用卡薩格蘭德1936年提出的經驗作圖法(或別的方法)，推得的"先期固結壓力"，稱前期固結壓力。堆載預壓與土有效自重應力之和必須大...

③ 的應力分析方法有哪幾種

• 進行應力分析的目的是

• 1)使管道應力在規范的許用范圍內；

• 2)使設備管口載荷符合製造商的要求或公認的標准；

• 3)計算出作用在管道支吊架上的荷載；

• 4)解決管道動力學問題；

• 5)幫助配管優化設計。

• 2.管道應力分析主要包括靜力分析和動力分析,各種分析的目的是:

• 1)靜力分析包括：

• (l)壓力荷載和持續荷載作用下的一次應力計算

• 防止塑性變形破壞；

• (2)管道熱脹冷縮以及端點附加位移等位移荷載作用下的二次應力計算

• 防止疲勞破壞；

• (3)管道對設備作用力的計算

• 防止作用力太大，保證設備正常運行；

• (4)管道支吊架的受力計算

• 為支吊架設計提供依據；

• (5)管道上法蘭的受力計算

• 防止法蘭泄漏；

• (6)管系位移計算

• 防止管道碰撞和支吊點位移過大。

• 2)動力分析包括：

• (l)管道自振頻率分析

• 防止管道系統共振；

• (2)管道強迫振動響應分析

• 控制管道振動及應力；

• (3)往復壓縮機氣柱頻率分析

• 防止氣柱共振；

• (4)往復壓縮機壓力脈動分析

• 控制壓力脈動值。

• 3.管道應力分析的方法有：

• 目測法、圖表法、公式法、和計算機分析方法。選用什麼分析方法，應根據管道輸送的介質、管道操作溫度、操作壓力、公稱直徑和所連接的設備類型等設計條件確定。

④ 圍岩應力分析

M. M. 普羅托齊雅科諾夫基於實際工程觀察和模型試驗結果，提出了天然平衡拱法分析圍岩應力。此法在我國簡稱為普氏fk法，得到了普遍的應用。此法認為，洞室開挖後圍岩一部分砂體失去平衡而向下塌落，塌落部位以上和兩側砂體，處於新的平衡狀態而穩定。塌落邊界輪廓呈拱形。若洞室側圍砂體沿斜面滑動，洞頂仍塌落後呈拱形。若有支撐或襯砌，作用在支撐或襯砌上的壓力，便是拱圈以內塌落的砂體重量，而拱圈以外的砂體已維持自身平衡。這個拱便稱為「天然平衡拱」。設洞壁鉛直，把側圍三角形滑塌體內最大主應力方向視為鉛直的，則天然條件下滑塌斜面就會與側壁呈45°－φ/2的夾角。由此，對散粒土體根據靜力平衡的平面問題做出假定條件後，便可求出拱圈(塌落體)高度。普氏將此方法推廣到岩體上，認為被許多裂隙切割的岩體也可以視為具一定凝聚力的鬆散體，並認為堅固系數為岩石抗壓強度的1／100；對fk＜4的岩土，按上述方法計算洞頂和洞壁的圍岩壓力；對fk＞4的岩石，則只有洞頂出現圍岩壓力，一般沒有側壁圍岩壓力。fk反映了岩土強度特性。軟弱岩石fk值均小於4，土的fk值均小於1.0。對於4＝0的浮砂及飽水淤泥，一般可按靜水壓力原則計算圍岩壓力。

⑤ 圍岩初始地應力場主要由哪些應力場組成

初始地應力場是岩體工程結構有限元分析的重要初始條件,為了實現初始地應力場平衡,傳統做法是在計算模型上施加與之相平衡的外荷載(體力、邊界力),但外荷載往往組成復雜甚至不可知,且施加邊界荷載所要求的模型邊界條件通常與初始地應力平衡後結構計算分析所要求的模型邊界條件不一致,這就為初始地.......

⑥ 應力應變測試常用的方法有哪些

常見的應力測試方法
應力儀或者應變儀是來測定物體由於內應力的儀器。一般通過採集應變片的信號，而轉化為電信號進行分析和測量。

應力測試一般的方法是將應變片貼在被測定物上，使其隨著被測定物的應變一起伸縮，這樣裡面的金屬箔材就隨著應變伸長或縮短。很多金屬在機械性地伸長或縮短時其電阻會隨之變化。應變片其實就是應用了這個原理，通過測量電阻的變化而對應變進行測定。一般應變片的敏感柵所使用的是銅鉻合金材料，這種材料其電阻變化率為常數，它與應變成正比例關系。

我們通過惠斯通電橋，便可以將這種電阻的比例關系轉化為電壓。然後不同的儀器，可以將這種電壓的變化轉化成可以測量的數據。
對於應力儀或者應變儀，關鍵的指標有： 測試精度，采樣速度，測試可以支持的通道數，動態范圍，支持的應變片型號等。並且，應力儀所配套的軟體也至關重要，需要能夠實時顯示，實時分析，實時記錄等各種功能，高端的軟體還具有各種信號處理能力。

⑦ 為了維護巷道的穩定，改變圍岩力學性質來釋放高應力的方法有哪些

地應力！！！
在高地應力的條件下，圍岩穩定性好，支護結構承受的支撐應力也很大。
因為涉及到應力釋放的問題。

⑧ 圍岩應力

圖3.21為凈距為0.3B時隧道開挖後的σ_x、σ_y和τ_xy應力等值線分布圖。由圖3.21a知，σ_y最大值為6.4MPa，位於中岩柱兩側拱腰處，σ_y大於4.2MPa的區域貫通整個中岩柱；左右洞另外側拱腰的σ_y最大值為4.9MPa，大於4.2MPa的σ_x區域面積不大；拱頂和拱底處的σ_y為最小，離拱頂拱底洞壁越遠σ_y越大。由圖3.21b知，σ_x最大值為1.9MPa，位置在左洞左側和右洞右側拱腳處，並向外圍逐漸減小；中岩柱兩側拱腳處σ_x也較大，最大為1.7MPa，向外圍也是逐漸減小；拱底處的σ_x最小，向外圍逐漸增大。由圖3.21c知，τ_xy最大值在中岩柱兩側拱腳處，另外兩側拱腳處的τ_xy值次之，均沿外圍逐漸減小；τ_xy最小值在拱底，並沿外圍逐漸增大。

由上述分析知，凈距為0.3B的小凈距隧道開挖後，圍岩應力最大值和最小均在洞周附近圍岩，並距離洞周越遠各應力分量逐漸接近原岩應力。從圍岩穩定性看，圍岩受力狀態最不利部位為中岩柱，其次為左右洞兩側拱腳處圍岩。不同凈距條件下小凈距隧道圍岩穩定性的比較，據洞周環向應力大小進行（表3.6），表中各洞周點位置同圖3.15。

表3.6 不同凈距洞周特徵點環向應力

續表

由表3.6知，小凈距隧道圍岩環向應力最大值隨凈距增大而減小，環向應力最小值隨凈距增大則相差不多；各凈距條件下環向應力最大值和最小值的位置是一致的。由於隧道洞周表面為自由面，處於單向受力狀態，用環向應力的大小可以直接比較圍岩的穩定性。總的來說，在其他工況條件相同的前提下，凈距越大越有利於圍岩穩定。圖3.22是以0.9B時的最大環向應力作為基準應力，凈距減小時小凈距隧道最大環向應力的增加幅度。

由圖3.22知，凈距在0.6B～0.9B范圍內，凈距調整引起的最大環向應力增加率不大，凈距在0.6B～0.3B范圍內，小凈距隧道洞周環向應力最大值對凈距調整比較敏感。因此，0.6B凈距是Ⅳ級圍岩條件的小凈距隧道最大環向應力發生突變的凈距界限，凈距設計小於0.6B時應慎重，要進行開挖方案和支護參數的模擬計算。

⑨ 圍岩二次應力場的現場測試

5.1.1 二次應力測量的W(改進)型門塞式應力恢復法的提出

20世紀30年代就有人用量測硐壁的應變來計算岩體的初始應力。自50年代以後，人們著重研究岩體深部未受擾動的應力狀態，相繼出現了雷曼的門塞式應變計、哈斯特壓磁應力計以及三向應變計等。我國從50年代起開始岩體應力測量研究，到目前已有較為成熟的應力測量方法。

岩體應力的現場量測包括岩體初始應力測試和硐室圍岩應力測試，其測試方法很多。目前常用的方法可分為兩大類：應力解除法和應力恢復法，其中應力解除法研究較成熟，應用最廣。應力恢復法常用於硐壁表面量測受開挖擾動的次生應力場。

應力恢復法的基本原理是：在選定的測試點安裝測量元件，然後在岩體中開挖一個扁槽，埋設液壓枕或千斤頂，對其加壓，使測量元件的讀數恢復到掏槽前的值，則液壓鋼枕或千斤頂的壓力讀數便是該方向的岩體應力，其優點是可以不考慮岩體的應力-應變關系而直接得出岩體的地應力。其局限性在於：第一，扁千斤頂法只是一種一維應力測量方法，一個扁槽的測量只能確定測點處垂直於扁千斤頂方向的應力分量，為了確定該測點的幾個應力分量就必須在該點沿不同方向切割幾個扁槽，這是不可能實現的，因為扁槽的相互重疊造成不同方向測量結果的相互干擾，使之變得毫無意義；第二，如果應力恢復時，岩體的應力和應變關系與應力解除前並不完全相同，也必然影響測量的精度。

在川藏公路二郎山隧道地應力場專題研究中，課題組根據生產實際需要，提出了一套方便、可行、易於現場操作的硐壁表面二次應力測試方法——改進型門塞式應力恢復法。

「門塞式應力恢復法」是依據該測試方法的加壓恢復裝置近似門塞狀及測試原理與應力恢復法相同而提出的，與雷曼的「門塞」應變計還有所不同，故命名「W(改進)型門塞式應力恢復法」。其基本原理是：在硐壁測試點安裝應變花，利用應變儀測量X方向(即硐壁沿洞軸線的水平方向)、Z方向(即硐壁鉛直方向)及其間45°方向上的初應變值ε₀、ε₄₅、ε₉₀。用內徑為50mm的DZ-2A型手持式工程鑽解除應力，再測其三個方向的應變值ε₀′、ε₄₅′、ε₉₀′，得到應變差值。取下長度為50mm的岩心，利用點荷載儀配備特製的載入裝置(圖5-1)完成應力的恢復，求得二次應力σ_x、σ_z，其計算公式為：

σ_x或σ_z=α×F×S_p/A (5-1)

式中：F——應力恢復時點荷載儀壓力表讀數(MPa)；

S_p——點荷載儀千斤頂活塞面積(cm²)；

α——應力等效系數

A——斷面面積(cm²)。

門塞式測試法的優點在於，毋需測定岩石的彈性模量便可計算岩體的應力；單孔可以測定平面內多方向應力；方法簡單、易行、經濟，適於現場操作。

採用標准樣室內試驗和數值模擬，對這種方法的合理性和可行性做了檢驗。

續表

(資料來源：實測)

註：σ_x為硐壁沿軸線水平方向的切向應力；σ_z為沿壁鉛直方向的切向應力。

主洞橫斷面最大高度為7.0m，底寬9.0m；平導橫斷面最大高度為5.0m，底寬6.0m。