围岩应力的确定方法有哪些

① 什么叫做围岩什么叫做围岩压力围岩压力可分为哪几种并解释各种围岩压力的意义。

广义的围岩压力：由于开挖而引起的围岩或支护结构上的力学效应的统称。

狭义的围岩压力：作用在支护结构上的部分围岩压力。通常所说的围岩压力多指狭义围岩压力。

围岩压力按其来压方向分为顶压、侧压和底压；就其表现形式可分为松动压力、变形压力、冲击压力和膨胀压力等。

松动压力：由开挖而引起围岩松动或坍塌的岩体以重力形式作用在支护结构上的压力；

变形压力：开挖必然引起围岩变形，支护结构为抵抗围岩变形而承受的压力；

冲击压力：围岩中积蓄的大量弹性变形能受开挖的扰动而突然释放所产生的压力，包括岩爆、岩震等；

膨胀压力：岩体遇水后体积发生膨胀而产生的压力，其大小取决于岩体的性质和地下水的活动特征。

② 前期固结压力的确定方法有哪些

土层在历史上所曾经承受过的最大固结压力，称为先期固结压力，用pc表示。在实验室压缩试验条件下获得e-lg(p)曲线，用卡萨格兰德1936年提出的经验作图法(或别的方法)，推得的"先期固结压力"，称前期固结压力。堆载预压与土有效自重应力之和必须大...

③ 的应力分析方法有哪几种

• 进行应力分析的目的是

• 1)使管道应力在规范的许用范围内；

• 2)使设备管口载荷符合制造商的要求或公认的标准；

• 3)计算出作用在管道支吊架上的荷载；

• 4)解决管道动力学问题；

• 5)帮助配管优化设计。

• 2.管道应力分析主要包括静力分析和动力分析,各种分析的目的是:

• 1)静力分析包括：

• (l)压力荷载和持续荷载作用下的一次应力计算

• 防止塑性变形破坏；

• (2)管道热胀冷缩以及端点附加位移等位移荷载作用下的二次应力计算

• 防止疲劳破坏；

• (3)管道对设备作用力的计算

• 防止作用力太大，保证设备正常运行；

• (4)管道支吊架的受力计算

• 为支吊架设计提供依据；

• (5)管道上法兰的受力计算

• 防止法兰泄漏；

• (6)管系位移计算

• 防止管道碰撞和支吊点位移过大。

• 2)动力分析包括：

• (l)管道自振频率分析

• 防止管道系统共振；

• (2)管道强迫振动响应分析

• 控制管道振动及应力；

• (3)往复压缩机气柱频率分析

• 防止气柱共振；

• (4)往复压缩机压力脉动分析

• 控制压力脉动值。

• 3.管道应力分析的方法有：

• 目测法、图表法、公式法、和计算机分析方法。选用什么分析方法，应根据管道输送的介质、管道操作温度、操作压力、公称直径和所连接的设备类型等设计条件确定。

④ 围岩应力分析

M. M. 普罗托齐雅科诺夫基于实际工程观察和模型试验结果，提出了天然平衡拱法分析围岩应力。此法在我国简称为普氏fk法，得到了普遍的应用。此法认为，洞室开挖后围岩一部分砂体失去平衡而向下塌落，塌落部位以上和两侧砂体，处于新的平衡状态而稳定。塌落边界轮廓呈拱形。若洞室侧围砂体沿斜面滑动，洞顶仍塌落后呈拱形。若有支撑或衬砌，作用在支撑或衬砌上的压力，便是拱圈以内塌落的砂体重量，而拱圈以外的砂体已维持自身平衡。这个拱便称为“天然平衡拱”。设洞壁铅直，把侧围三角形滑塌体内最大主应力方向视为铅直的，则天然条件下滑塌斜面就会与侧壁呈45°－φ/2的夹角。由此，对散粒土体根据静力平衡的平面问题做出假定条件后，便可求出拱圈(塌落体)高度。普氏将此方法推广到岩体上，认为被许多裂隙切割的岩体也可以视为具一定凝聚力的松散体，并认为坚固系数为岩石抗压强度的1／100；对fk＜4的岩土，按上述方法计算洞顶和洞壁的围岩压力；对fk＞4的岩石，则只有洞顶出现围岩压力，一般没有侧壁围岩压力。fk反映了岩土强度特性。软弱岩石fk值均小于4，土的fk值均小于1.0。对于4＝0的浮砂及饱水淤泥，一般可按静水压力原则计算围岩压力。

⑤ 围岩初始地应力场主要由哪些应力场组成

初始地应力场是岩体工程结构有限元分析的重要初始条件,为了实现初始地应力场平衡,传统做法是在计算模型上施加与之相平衡的外荷载(体力、边界力),但外荷载往往组成复杂甚至不可知,且施加边界荷载所要求的模型边界条件通常与初始地应力平衡后结构计算分析所要求的模型边界条件不一致,这就为初始地.......

⑥ 应力应变测试常用的方法有哪些

常见的应力测试方法
应力仪或者应变仪是来测定物体由于内应力的仪器。一般通过采集应变片的信号，而转化为电信号进行分析和测量。

应力测试一般的方法是将应变片贴在被测定物上，使其随着被测定物的应变一起伸缩，这样里面的金属箔材就随着应变伸长或缩短。很多金属在机械性地伸长或缩短时其电阻会随之变化。应变片其实就是应用了这个原理，通过测量电阻的变化而对应变进行测定。一般应变片的敏感栅所使用的是铜铬合金材料，这种材料其电阻变化率为常数，它与应变成正比例关系。

我们通过惠斯通电桥，便可以将这种电阻的比例关系转化为电压。然后不同的仪器，可以将这种电压的变化转化成可以测量的数据。
对于应力仪或者应变仪，关键的指标有： 测试精度，采样速度，测试可以支持的通道数，动态范围，支持的应变片型号等。并且，应力仪所配套的软件也至关重要，需要能够实时显示，实时分析，实时记录等各种功能，高端的软件还具有各种信号处理能力。

⑦ 为了维护巷道的稳定，改变围岩力学性质来释放高应力的方法有哪些

地应力！！！
在高地应力的条件下，围岩稳定性好，支护结构承受的支撑应力也很大。
因为涉及到应力释放的问题。

⑧ 围岩应力

图3.21为净距为0.3B时隧道开挖后的σ_x、σ_y和τ_xy应力等值线分布图。由图3.21a知，σ_y最大值为6.4MPa，位于中岩柱两侧拱腰处，σ_y大于4.2MPa的区域贯通整个中岩柱；左右洞另外侧拱腰的σ_y最大值为4.9MPa，大于4.2MPa的σ_x区域面积不大；拱顶和拱底处的σ_y为最小，离拱顶拱底洞壁越远σ_y越大。由图3.21b知，σ_x最大值为1.9MPa，位置在左洞左侧和右洞右侧拱脚处，并向外围逐渐减小；中岩柱两侧拱脚处σ_x也较大，最大为1.7MPa，向外围也是逐渐减小；拱底处的σ_x最小，向外围逐渐增大。由图3.21c知，τ_xy最大值在中岩柱两侧拱脚处，另外两侧拱脚处的τ_xy值次之，均沿外围逐渐减小；τ_xy最小值在拱底，并沿外围逐渐增大。

由上述分析知，净距为0.3B的小净距隧道开挖后，围岩应力最大值和最小均在洞周附近围岩，并距离洞周越远各应力分量逐渐接近原岩应力。从围岩稳定性看，围岩受力状态最不利部位为中岩柱，其次为左右洞两侧拱脚处围岩。不同净距条件下小净距隧道围岩稳定性的比较，据洞周环向应力大小进行（表3.6），表中各洞周点位置同图3.15。

表3.6 不同净距洞周特征点环向应力

续表

由表3.6知，小净距隧道围岩环向应力最大值随净距增大而减小，环向应力最小值随净距增大则相差不多；各净距条件下环向应力最大值和最小值的位置是一致的。由于隧道洞周表面为自由面，处于单向受力状态，用环向应力的大小可以直接比较围岩的稳定性。总的来说，在其他工况条件相同的前提下，净距越大越有利于围岩稳定。图3.22是以0.9B时的最大环向应力作为基准应力，净距减小时小净距隧道最大环向应力的增加幅度。

由图3.22知，净距在0.6B～0.9B范围内，净距调整引起的最大环向应力增加率不大，净距在0.6B～0.3B范围内，小净距隧道洞周环向应力最大值对净距调整比较敏感。因此，0.6B净距是Ⅳ级围岩条件的小净距隧道最大环向应力发生突变的净距界限，净距设计小于0.6B时应慎重，要进行开挖方案和支护参数的模拟计算。

⑨ 围岩二次应力场的现场测试

5.1.1 二次应力测量的W(改进)型门塞式应力恢复法的提出

20世纪30年代就有人用量测硐壁的应变来计算岩体的初始应力。自50年代以后，人们着重研究岩体深部未受扰动的应力状态，相继出现了雷曼的门塞式应变计、哈斯特压磁应力计以及三向应变计等。我国从50年代起开始岩体应力测量研究，到目前已有较为成熟的应力测量方法。

岩体应力的现场量测包括岩体初始应力测试和硐室围岩应力测试，其测试方法很多。目前常用的方法可分为两大类：应力解除法和应力恢复法，其中应力解除法研究较成熟，应用最广。应力恢复法常用于硐壁表面量测受开挖扰动的次生应力场。

应力恢复法的基本原理是：在选定的测试点安装测量元件，然后在岩体中开挖一个扁槽，埋设液压枕或千斤顶，对其加压，使测量元件的读数恢复到掏槽前的值，则液压钢枕或千斤顶的压力读数便是该方向的岩体应力，其优点是可以不考虑岩体的应力-应变关系而直接得出岩体的地应力。其局限性在于：第一，扁千斤顶法只是一种一维应力测量方法，一个扁槽的测量只能确定测点处垂直于扁千斤顶方向的应力分量，为了确定该测点的几个应力分量就必须在该点沿不同方向切割几个扁槽，这是不可能实现的，因为扁槽的相互重叠造成不同方向测量结果的相互干扰，使之变得毫无意义；第二，如果应力恢复时，岩体的应力和应变关系与应力解除前并不完全相同，也必然影响测量的精度。

在川藏公路二郎山隧道地应力场专题研究中，课题组根据生产实际需要，提出了一套方便、可行、易于现场操作的硐壁表面二次应力测试方法——改进型门塞式应力恢复法。

“门塞式应力恢复法”是依据该测试方法的加压恢复装置近似门塞状及测试原理与应力恢复法相同而提出的，与雷曼的“门塞”应变计还有所不同，故命名“W(改进)型门塞式应力恢复法”。其基本原理是：在硐壁测试点安装应变花，利用应变仪测量X方向(即硐壁沿洞轴线的水平方向)、Z方向(即硐壁铅直方向)及其间45°方向上的初应变值ε₀、ε₄₅、ε₉₀。用内径为50mm的DZ-2A型手持式工程钻解除应力，再测其三个方向的应变值ε₀′、ε₄₅′、ε₉₀′，得到应变差值。取下长度为50mm的岩心，利用点荷载仪配备特制的加载装置(图5-1)完成应力的恢复，求得二次应力σ_x、σ_z，其计算公式为：

σ_x或σ_z=α×F×S_p/A (5-1)

式中：F——应力恢复时点荷载仪压力表读数(MPa)；

S_p——点荷载仪千斤顶活塞面积(cm²)；

α——应力等效系数

A——断面面积(cm²)。

门塞式测试法的优点在于，毋需测定岩石的弹性模量便可计算岩体的应力；单孔可以测定平面内多方向应力；方法简单、易行、经济，适于现场操作。

采用标准样室内试验和数值模拟，对这种方法的合理性和可行性做了检验。

续表

(资料来源：实测)

注：σ_x为硐壁沿轴线水平方向的切向应力；σ_z为沿壁铅直方向的切向应力。

主洞横断面最大高度为7.0m，底宽9.0m；平导横断面最大高度为5.0m，底宽6.0m。