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围岩支护相互作用

/interaction between support and surrounding rock/
条目作者段永婷

段永婷

最后更新 2024-12-03
浏览 122
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围岩与支护结构形成的共同体相互作用和相互影响的情况。

英文名称
interaction between support and surrounding rock
所属学科
地质学/地质资源与地质工程

围岩对支护结构的围岩压力与支护抗力相等, 能有控制地允许塑性区适度扩展,充分发挥围岩自身的承载能力,以减小维持塑性区极限平衡状态所需要的支护抗力。支护的作用在于通过提供适当的支护阻力,将围岩控制在弹塑性变形状态,阻止围岩出现松动破坏。

隧道的结构体系是由围岩和支护结构共同组成,其中围岩是主要的承载单元,支护结构是辅助性的,通常也是必不可少的,在某些情况下,支护结构也是主要的承载元素。支护所受的压力及其变形来自围岩在自身平衡过程中的变形和破裂导致的对支护的作用,围岩特性及其变化状况对支护的作用有重要影响;同时,支护以自己的刚度和强度抑制岩体变形和破裂的进一步发展,这一过程同样影响支护自身的受力。如果围岩自身能完全抵抗二次应力,并保持长期稳定,这种情况下支护结构是不承载压力的,它只是用来防止围岩风化,以及作为安全储备以抵抗围岩状态恶化和特殊灾害所造成的意外荷载。如果围岩的二次应力使围岩出现较大的变形和不能长期稳定,则支护结构就对围岩施加约束,改善围岩的应力状态,控制围岩不变形,此时支护结构和围岩之间互相依存,互相制约,协调变形,共同承担全部围岩压力。

支护结构与围岩紧密接触可以保证支护结构与围岩作为一个整体进行工作,围岩发生少量变形后,释放了部分围岩内应力,它所需要支护结构提供的支护阻力就减少,同时支护结构发生少量变形后,它能提供给围岩的支护阻力就相应增加,如此达到平衡后就能保证隧道结构体系的稳定。

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