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动水压力.ppt

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2024-09-14 10:06

动水压力

辽宁广播电视大学双向视频课程工程地质与岩土力学（第十三讲）主讲人：祁孝珍教学要求：重点掌握： 1. 地下工程围岩压力的有关概念。 2. 土体的渗透性和渗透定律； 3. 动水压力、渗透变形及破坏条件、临界水力坡降等概念； 4. 坝基渗透稳定性分析。第八章土压力和围岩压力六、地下工程围岩压力（一）围岩压力：由于洞室围岩的变形和破坏而作用在支护或衬砌上的压力。变形压力：由于岩体变形对支护或衬砌产生的压力松动压力：由于岩体的破坏而松动对支护或衬砌造成的压力（二）影响围岩压力的因素主要因素有： 1. 岩石（体）的性质 ①在整体性良好，裂隙节理不发育的坚硬岩石中，岩石只有弹性变形而无塑性变形，岩石没有破坏和松动；如果在开挖完成后进行支护或衬砌，则支护上没有围岩压力。 ② 在中等质量的岩石中，洞室围岩的变形较大，有弹性变形，也有塑性变形；支护或衬砌对围岩的变形起到了约束作用，于是就产生了围岩压力。这时的围岩压力主要是由较大的变形所引起的——产生的是变形压力 ③ 在破碎和软弱岩石中，岩体强度低，围岩压力超过岩体强度，因此产生了围岩压力。这时的围岩压力主要由岩石坍落和松动而引起——产生的是松动压力 2. 洞室的形状和大小一般而言，圆形、椭圆形和拱形洞室的应力集中程度较小，破坏也小。岩石比较稳定，围岩压力也就较小。矩形断面洞室的应力集中程度较大（转角处最大），围岩压力也大。围岩压力还与洞室的跨度有关，在跨度不大的洞室中，围岩压力随跨度的增加而增大。 3. 地质构造对于围岩的稳定性及围岩压力的大小有着重要的影响。 4. 支护的形式和刚度目前采用的支护形式分为两类：一类是外部支护——依靠支护结构的承载能力来承受围岩压力；另一类是内部支护（自承）——依靠增加围岩的自承作用稳固洞室。 5. 洞室深度 6. 时间：岩体的变形和破坏要经历一个过程 7. 施工方法——掘进方法（三）围岩压力的计算理论 1. 压力拱理论 ⑴ 垂直围岩压力一般适用于破碎性较大的岩石围岩压力计算计算的压力是松动压力 ⑵ 侧向围岩压力洞室的侧向围岩压力：可用朗肯土压力理论进行两侧的围岩压力按梯形分布 2. 太沙基理论假定岩石为散粒体，具有一定的凝聚力。计算松动的围岩压力 3. 弹塑性理论第九章岩土体的渗透稳定性分析一、概念 1. 渗透：水在岩土体孔隙中的流动过程 2. 渗透性：岩土体具有被水透过的性质 3. 孔隙介质和裂隙介质：孔隙介质：主要指土层、砂层、砂砾石层及具有孔隙性的砂岩层等。裂隙介质：主要指被各种结构面（如节理、裂隙、断层等）切割的岩体。 2. 达西定律 ⑴ 表示： —渗透速度， —土的渗透系数， —水位差， —渗径， ⑵ 渗透系数：物理意义：单位水力坡降（）时的渗透速度表示土的渗透性强弱由渗透试验确定：室内和现场的渗透试验 ⑶ 达西定律的适用