深埋圆形洞室弹性分布二次应力状态
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第7章
岩石地下工程
• 授课内容: • 1、概述 • 2、地下工程围岩分类及地下工程类型 • 3、地下工程围岩压力 • 4、地下工程围岩体的破坏机理 • 5、地下工程支护设计
• 第一节概述
• 地下工程：各种目的修建在地层之内的中空巷道 或中空洞室，其共同特点是在岩体内开挖出具有 一定横断面面积和尺寸的洞室。
• 地下电站主洞室、 • 公路和铁路干线 • 的隧道、民防硐 • 室、隧道入口及 • 交叉点。
• 地下核电站、地 • 铁车站、地下体 • 育场及公共设施、 • 地下厂房。
• 2、按地下工程埋置深度分类
• 深埋：荷载等效高度
• HP=(2.0-2.5)hq • 对于山岭区地下工程，一般埋深超过50m
• 岩石是地下工程结构材料的一部分，有时甚至是主体。岩 体一般是非均质、非连续、非线性、有流变性的。
• 外载条件
• 地面建筑工程的结构荷载包括永久荷载（如结构自重等） 和可变荷载（如风载、移动承载物重量等），这些荷载一 般是确知的。
• 地下工程的主要荷载是初始地应力，其大小和方向变化较 大且不宜确定；支护结构承受的压力不是定值而是变值， 支护压力不仅与围岩性质有关，还与支护结构的性质有关。
• 70年代后，逐渐过渡到能考虑各种重要因素、定性描述与 定量评价相结合的分类。
• 地下工程围岩分类发展简介
• 70年代后期至90年代，我国在地下工程分类研究上有了很 大进展，提出了多种分类方案，为地下工程的建设和发展 作出了重大贡献。
• 表5-2列出了17种国内外不同的围岩分类方法（了解）。 • 可以看出，虽然不同部门有自己不同的围岩分类标准，但
d(rr )
dr
r2 d2urduu0 dr2 dr
r
E
12
[(1 )c1
(1
)
c2 r2
]
E
12
[(1 )c1
(1) c2 ]
r2
边界条件如下： 时,
时，
（洞壁的径向应力为0）
(无穷远处的径向应力与岩体的初始应力相 等).
c1
1 E
P0
c2
1 E
P0 r 2 a
将其带入求出:
的表达式。
（2）应力和位移
考虑的因素，指标相差并不大，但不同分类系统之间有一 定的联系。 • 如Rufledge T.C.(1978)等人根据新西兰多个工程的经验， 对RMR、RSR和Q系统三者得出如下关系式：
• RMR=1.35lgQ+43 • RSR=0.77RMR+12.4 • RSR=13.3lgQ+46.5
• 公路隧道围岩分类
微元环的径向应变为：
3．物理方程 服从虎克定律，用平面应力问题其表达式：
服从虎克定律，用平面应力问题其表达式：
r
1 E
[ r
]
或用应力表示为应变的函数：
1 E
[
r]
r
E 1 2
[ r
]
E 1 2
[
r ]
用位移表示的应力公式为：
r
E 1 2
[ du dr
u] r
1
E
2
[u r
du ] dr
• （3）围岩压力问题——计算围岩压力
• 围岩变形破坏将给地下洞室的稳定性带来危害，因而， 需对围岩进行支护衬砌，变形破坏的围岩将对支衬结构 施加一定的荷载，称为围岩压力(或称山岩压力、地压 等)。
• （4）有压洞室围岩抗力或 洞壁传递给围岩，这时围岩将产生一个反力，称为围岩 抗力。
支护中危险点的 应力或位移
计算围岩压力
大于支 护极限
小于支 护极限
人工稳定
深埋地 下工程
地下工程自身影响达不到地表的， 称为深埋。反之浅埋
深埋地下工程的特点为：
（1）可视为无限体中的孔洞问题，孔洞各方 向无穷远处，仍为原岩应力；
（2）当埋深等于或大于巷道半径R0或其宽、高之 半的20倍以上时，巷道影响范围（3~5 R0 ）以 内的岩体自重可以忽略不计；原岩水平应力可 以简化为均匀分布，通常误差不大（10％以 下）；
②二次应力为弹塑分布 围岩分两部：弹性区、塑性区 • 结构面的处理方法
大结构面单独处理；小密集结构面用包容 方法处理。
• 地下工程稳定
稳定定义：地下工程工作期限内，安全和所需
最小断面得以保证，称为稳定。
稳定条件 ：
ma [ x] U ma [ x U ]
max,Umax 地下工程岩体或支护体中危险点的 应力和位移；
二、地下工程的类型 从不同的角度区分，可得到不同的分类方
法: 1、Barton分类（1974，挪威地质学家） 地下工程分为: （1）临时性矿山坑洞； （2）竖井；
• （3）永久性矿山坑洞、引水隧洞（不包括高水头 涵洞）、导挖隧道、平巷、大型开挖工程的导坑；
• （4）地下储藏室、 • 污水处理站、公 • 路和铁路支线的 • 隧道、水电工程 • 的调压室及进出 • 隧道；
• 表5-3给出了我国现行的公路隧道围岩分 类。
• 此分类体系包括以下内容：
• 将围岩分为六类，即：Ι、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ（ Ι类最 差， Ⅵ类最好，这与一般分类法正好相反）
• 从两个大方面对围岩进行评判，即： • 围岩主要工程地质条件，又分为主要工程地质条件（定性
与定量相结合）；结构特征和完整状态（定性评判））； • 围岩开挖后的稳定状态（定性评判）。
方法选择。
• 概算依据：为计算工程造价和投资提供依据。
• 地下工程围岩分类发展简介
• 目前国内外提出了许多地下工程围岩分类方法， 但得到广泛应用的并不多，主要有几种方法。
• 地下工程围岩分类方法研究的发展，大致可以以 上世纪70年代为分界线，划分为两个阶段：
• 70年代以前，围岩分类多数为单一因素（或少数因素）的 定性分类或半定量分类，其局限性比较明显。
基本方程 1 静力平衡方程
• 利用对dθ的平分线取投影，取得静力平 衡方程：
Fr 0 (r dr)d ( r r ) dr rd 2sd i 2 d n 0 r
忽略高阶无穷小量，且
则：
rd rd rr d0
r rdd rrd(d rrr)
2．几何方程 表示微元环变形之后，位移与应变之间的关系。开挖后 微元环向内产生径向位移u, 微元环自身产生径向位移 du。则开挖后的单元环的半径变为r-u,因为λ=1，岩体 的切向位移v=0. 微元环产生径向位移u,将改变微元环的周长，引起切向 应变。 引起微元环的周长的改变量为：2πr-2π（r-u）=2πu 微元环的切向应变为：
• 计算参数：
• 对地面建筑工程而言，材料的计算参数通常可通过室内试 验获得，一致性较好。
• 地下工程往往需要借助原位试验和测试，离散性较大。
• 工程施工：
• 地面建筑工程场地开阔，便于组织，工期短。 • 地下工程作业面窄，工期长。
地下工程学科的发展
• 正是由于地下工程的复杂性，导致地下工程的设计和施工 长期处于“经验设计”和“经验施工”的局面。
的可以划分为深埋地下工程。
按用途可分为：
交通地下工程；
如公路及铁路隧道、海底隧道、地下铁道、人行隧道等。
水工地下工程；
如引水及尾水隧洞、排沙隧洞、地下水电站厂房等。
市政地下工程 ；
如给排水隧道、人防洞室等。
矿山地下工程。
• 按位置： • 山地地下工程；城市地下工程；水下地
下工程。 • 按地层： • 岩石地下工程；土质地下工程。
• 公路隧道围岩分类
• 此分类体系中，又根据岩（土）体的硬 软进行了不同的细分，其中：
• Ι类分为2个次类：粘性土及粉细砂等；石质。 • Ⅱ类分为2个次类：粘性土、砾土及黄土；石质。 • Ⅲ类分为3个次类（1）粘性土及砂性土；胶结土，黄土；
（2）软质岩石；（3）硬质岩石。 • Ⅳ类分为2个次类； • Ⅴ类分为2个次类； • Ⅵ类没有分次类。
• 即使能搞清楚，在设计和施工中也不可能对千差 万别的情况一一进行区别对待。
• 围岩分类的作用
• 骨架作用：根据不同的围岩分类体系，可以将前人
•
进行的、以地质条件为主的分散的实践
•
经验进行梳理和概略量化的总结。
• 桥梁作用：借助围岩分类，可以继承或借鉴前人的
•
宝贵经验，指导新工程的支护设计和施工
•
平面应 力时
r
p 0 (1
r
2 a
r2
)
p 0 (1
r
2 a
r2
)
u
p0 E
(1
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(1
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2 a
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3、地下工程围岩压力
• （1）围岩应力重分布问题——计算重分布应力 • 地下开挖破坏了岩体天然应力的相对平衡状态，洞室周
边岩体将向开挖空间松胀变形，使围岩中的应力产生重 分布作用，形成新的应力状态，称为重分布应力状态。 • （2）围岩变形与破坏问题——计算位移、确定破坏范 围 • 在重分布应力作用下，洞室围岩将向洞内变形位移。如 果围岩重分布应力超过了岩体的承受能力，围岩将产生 破坏。
地下工程的复杂性
• 地质条件的特点：
• 地面建筑工程的基础位于地表浅层，地质条件相对简单， 且比较容易查明。
• 地下工程一般位于地表层深部，地质条件复杂，且不宜查 明。
• 地质条件对工程的影响：
• 对地面建筑工程而言，地质条件一般仅影响其基础的设计 和施工，如条形基础、箱形基础、桩基础，不影响工程本 身。
[],[U]岩体或支护材料的强度极限和位移
极限。
•地下工程稳定性 可分为两类
自稳：不需要支 护围岩自身能保 持长期稳定
人工稳定：需要 支护才能保持围 岩稳定
围岩内 危险点 的应力 和位移
max,Umax
改革 支护
稳定性问题 的力学本质
ma [x] U ma [x U ] 自稳
ma x [ ]U ma x [U ] 不自稳
概念
• 围岩：由于人工开挖使岩体的应力状态发生了变
化，应力状态被改变了的岩体叫围岩。
• 二次应力状态：开挖后，无支护时，调整后的
应力状态（原始应力，又称一次应力状态）。
• 求二次应力状态时，要给出的基本条件：
①原始应力 ②本构关系 ③岩体性质参数
• 二次应力状态主要特征状态
①二次应力为弹性分布（岩体坚硬，原岩 应力小，不要支护）。
• 地下工程学科具有很强的实践性，它的发展与岩 土力学的发展有着密切的关系。
• 土力学的发展促使松散地层围岩稳定和围岩压力 的理论发展。
• 岩石力学的发展促使围岩压力和地下工程理论的 进一步飞跃。
• 20世纪50年代，形成了以岩石力学原理为基础的、 考虑支护与围岩共同作用的地下工程现代理论。
地下工程与地面建筑的区别（5－1）表。 地下工程的发展。
地下工程的复杂性
• 地下工程修筑于地层之下，其环境条件比地面工程复杂得 多，因此，地下工程的设计与实施也具有更多的复杂性。
• 表5-1列出了地下工程与地面建筑工程的一些重要方面的对 比。从这些对比，来认识一下地下工程的复杂性。
• 地质条件的特点 • 受力结构 • 外载条件 • 工程施工
地质条件对工程的影响 材料特性 计算参数
（3）深埋的水平巷道长度较大时，可作为
平面应变问题处理。其它类型巷道，或
作为空间问题，或作为全平面应变问题
处理。
地下工程
解析方法
本章主 要内容
稳定性分 析途径
1 1
弹性 弹-塑性
数值方法 试验方法
围岩应力、支 护上的压力
松散
第2节 深埋圆形洞室弹性分布的二次应力状态
• 1、侧压力系数为1时 • 基本假设： • （1）计算单元无自重； • （2）初始应力仅考虑自重。
• 随着现代土力学和岩石力学的发展，这种局面已被突破。 • 20世纪50年代以来，随着理论研究的进展、新支护方式的
提出和新施工技术的兴起，现在已形成了以岩石力学理论 为基础考虑支护与围岩共同作用的地下工程现代理论。 • 理论进展：围岩弹性、弹塑性和粘弹性解答逐渐出现。 • 新支护方式：锚杆与喷射混凝土支护； • 新施工技术：与锚杆与喷射混凝土支护相应的新奥法 （NATM）。
5.2地下工程围岩分类及地下工程类型
一、地下工程围岩分类 国内外围岩分类（级）及分类因素表(5－2) 公路隧道围岩分类。
• 围岩分类的必要性：
• 岩体长期经历地质营力（造岩、构造运动、风化 等）作用，力学性质十分复杂，具有多种多样性。
• 在地下工程建设中，无论怎样仔细研究都不可能 把工程区域内岩体的力学性质的细节完全搞清楚。
• 地下工程的设计和施工则需迁就地质条件，如改线、改变 结构形式、改变支护方式等。
• 受力结构：
• 地面建筑工程在地表建筑基础，在基础上建结构，受力结 构明确。
• 地下工程则是围岩与支护共同组成承载体，受力结构不明 确。
• 材料特性：
• 主要结构材料一般是人造的（如钢筋混凝土），具有均质 性和连续性，在正常荷载下表现为线弹性，可忽略其流动 性。
岩石地下工程
• 授课内容: • 1、概述 • 2、地下工程围岩分类及地下工程类型 • 3、地下工程围岩压力 • 4、地下工程围岩体的破坏机理 • 5、地下工程支护设计
• 第一节概述
• 地下工程：各种目的修建在地层之内的中空巷道 或中空洞室，其共同特点是在岩体内开挖出具有 一定横断面面积和尺寸的洞室。
• 地下电站主洞室、 • 公路和铁路干线 • 的隧道、民防硐 • 室、隧道入口及 • 交叉点。
• 地下核电站、地 • 铁车站、地下体 • 育场及公共设施、 • 地下厂房。
• 2、按地下工程埋置深度分类
• 深埋：荷载等效高度
• HP=(2.0-2.5)hq • 对于山岭区地下工程，一般埋深超过50m
• 岩石是地下工程结构材料的一部分，有时甚至是主体。岩 体一般是非均质、非连续、非线性、有流变性的。
• 外载条件
• 地面建筑工程的结构荷载包括永久荷载（如结构自重等） 和可变荷载（如风载、移动承载物重量等），这些荷载一 般是确知的。
• 地下工程的主要荷载是初始地应力，其大小和方向变化较 大且不宜确定；支护结构承受的压力不是定值而是变值， 支护压力不仅与围岩性质有关，还与支护结构的性质有关。
• 70年代后，逐渐过渡到能考虑各种重要因素、定性描述与 定量评价相结合的分类。
• 地下工程围岩分类发展简介
• 70年代后期至90年代，我国在地下工程分类研究上有了很 大进展，提出了多种分类方案，为地下工程的建设和发展 作出了重大贡献。
• 表5-2列出了17种国内外不同的围岩分类方法（了解）。 • 可以看出，虽然不同部门有自己不同的围岩分类标准，但
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12
[(1 )c1
(1
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[(1 )c1
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边界条件如下： 时,
时，
（洞壁的径向应力为0）
(无穷远处的径向应力与岩体的初始应力相 等).
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将其带入求出:
的表达式。
（2）应力和位移
考虑的因素，指标相差并不大，但不同分类系统之间有一 定的联系。 • 如Rufledge T.C.(1978)等人根据新西兰多个工程的经验， 对RMR、RSR和Q系统三者得出如下关系式：
• RMR=1.35lgQ+43 • RSR=0.77RMR+12.4 • RSR=13.3lgQ+46.5
• 公路隧道围岩分类
微元环的径向应变为：
3．物理方程 服从虎克定律，用平面应力问题其表达式：
服从虎克定律，用平面应力问题其表达式：
r
1 E
[ r
]
或用应力表示为应变的函数：
1 E
[
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r
E 1 2
[ r
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E 1 2
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用位移表示的应力公式为：
r
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• （3）围岩压力问题——计算围岩压力
• 围岩变形破坏将给地下洞室的稳定性带来危害，因而， 需对围岩进行支护衬砌，变形破坏的围岩将对支衬结构 施加一定的荷载，称为围岩压力(或称山岩压力、地压 等)。
• （4）有压洞室围岩抗力或 洞壁传递给围岩，这时围岩将产生一个反力，称为围岩 抗力。
支护中危险点的 应力或位移
计算围岩压力
大于支 护极限
小于支 护极限
人工稳定
深埋地 下工程
地下工程自身影响达不到地表的， 称为深埋。反之浅埋
深埋地下工程的特点为：
（1）可视为无限体中的孔洞问题，孔洞各方 向无穷远处，仍为原岩应力；
（2）当埋深等于或大于巷道半径R0或其宽、高之 半的20倍以上时，巷道影响范围（3~5 R0 ）以 内的岩体自重可以忽略不计；原岩水平应力可 以简化为均匀分布，通常误差不大（10％以 下）；
②二次应力为弹塑分布 围岩分两部：弹性区、塑性区 • 结构面的处理方法
大结构面单独处理；小密集结构面用包容 方法处理。
• 地下工程稳定
稳定定义：地下工程工作期限内，安全和所需
最小断面得以保证，称为稳定。
稳定条件 ：
ma [ x] U ma [ x U ]
max,Umax 地下工程岩体或支护体中危险点的 应力和位移；
二、地下工程的类型 从不同的角度区分，可得到不同的分类方
法: 1、Barton分类（1974，挪威地质学家） 地下工程分为: （1）临时性矿山坑洞； （2）竖井；
• （3）永久性矿山坑洞、引水隧洞（不包括高水头 涵洞）、导挖隧道、平巷、大型开挖工程的导坑；
• （4）地下储藏室、 • 污水处理站、公 • 路和铁路支线的 • 隧道、水电工程 • 的调压室及进出 • 隧道；
• 表5-3给出了我国现行的公路隧道围岩分 类。
• 此分类体系包括以下内容：
• 将围岩分为六类，即：Ι、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ（ Ι类最 差， Ⅵ类最好，这与一般分类法正好相反）
• 从两个大方面对围岩进行评判，即： • 围岩主要工程地质条件，又分为主要工程地质条件（定性
与定量相结合）；结构特征和完整状态（定性评判））； • 围岩开挖后的稳定状态（定性评判）。
方法选择。
• 概算依据：为计算工程造价和投资提供依据。
• 地下工程围岩分类发展简介
• 目前国内外提出了许多地下工程围岩分类方法， 但得到广泛应用的并不多，主要有几种方法。
• 地下工程围岩分类方法研究的发展，大致可以以 上世纪70年代为分界线，划分为两个阶段：
• 70年代以前，围岩分类多数为单一因素（或少数因素）的 定性分类或半定量分类，其局限性比较明显。
基本方程 1 静力平衡方程
• 利用对dθ的平分线取投影，取得静力平 衡方程：
Fr 0 (r dr)d ( r r ) dr rd 2sd i 2 d n 0 r
忽略高阶无穷小量，且
则：
rd rd rr d0
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2．几何方程 表示微元环变形之后，位移与应变之间的关系。开挖后 微元环向内产生径向位移u, 微元环自身产生径向位移 du。则开挖后的单元环的半径变为r-u,因为λ=1，岩体 的切向位移v=0. 微元环产生径向位移u,将改变微元环的周长，引起切向 应变。 引起微元环的周长的改变量为：2πr-2π（r-u）=2πu 微元环的切向应变为：
• 计算参数：
• 对地面建筑工程而言，材料的计算参数通常可通过室内试 验获得，一致性较好。
• 地下工程往往需要借助原位试验和测试，离散性较大。
• 工程施工：
• 地面建筑工程场地开阔，便于组织，工期短。 • 地下工程作业面窄，工期长。
地下工程学科的发展
• 正是由于地下工程的复杂性，导致地下工程的设计和施工 长期处于“经验设计”和“经验施工”的局面。
的可以划分为深埋地下工程。
按用途可分为：
交通地下工程；
如公路及铁路隧道、海底隧道、地下铁道、人行隧道等。
水工地下工程；
如引水及尾水隧洞、排沙隧洞、地下水电站厂房等。
市政地下工程 ；
如给排水隧道、人防洞室等。
矿山地下工程。
• 按位置： • 山地地下工程；城市地下工程；水下地
下工程。 • 按地层： • 岩石地下工程；土质地下工程。
• 公路隧道围岩分类
• 此分类体系中，又根据岩（土）体的硬 软进行了不同的细分，其中：
• Ι类分为2个次类：粘性土及粉细砂等；石质。 • Ⅱ类分为2个次类：粘性土、砾土及黄土；石质。 • Ⅲ类分为3个次类（1）粘性土及砂性土；胶结土，黄土；
（2）软质岩石；（3）硬质岩石。 • Ⅳ类分为2个次类； • Ⅴ类分为2个次类； • Ⅵ类没有分次类。
• 即使能搞清楚，在设计和施工中也不可能对千差 万别的情况一一进行区别对待。
• 围岩分类的作用
• 骨架作用：根据不同的围岩分类体系，可以将前人
•
进行的、以地质条件为主的分散的实践
•
经验进行梳理和概略量化的总结。
• 桥梁作用：借助围岩分类，可以继承或借鉴前人的
•
宝贵经验，指导新工程的支护设计和施工
•
平面应 力时
r
p 0 (1
r
2 a
r2
)
p 0 (1
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r2
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u
p0 E
(1
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3、地下工程围岩压力
• （1）围岩应力重分布问题——计算重分布应力 • 地下开挖破坏了岩体天然应力的相对平衡状态，洞室周
边岩体将向开挖空间松胀变形，使围岩中的应力产生重 分布作用，形成新的应力状态，称为重分布应力状态。 • （2）围岩变形与破坏问题——计算位移、确定破坏范 围 • 在重分布应力作用下，洞室围岩将向洞内变形位移。如 果围岩重分布应力超过了岩体的承受能力，围岩将产生 破坏。
地下工程的复杂性
• 地质条件的特点：
• 地面建筑工程的基础位于地表浅层，地质条件相对简单， 且比较容易查明。
• 地下工程一般位于地表层深部，地质条件复杂，且不宜查 明。
• 地质条件对工程的影响：
• 对地面建筑工程而言，地质条件一般仅影响其基础的设计 和施工，如条形基础、箱形基础、桩基础，不影响工程本 身。
[],[U]岩体或支护材料的强度极限和位移
极限。
•地下工程稳定性 可分为两类
自稳：不需要支 护围岩自身能保 持长期稳定
人工稳定：需要 支护才能保持围 岩稳定
围岩内 危险点 的应力 和位移
max,Umax
改革 支护
稳定性问题 的力学本质
ma [x] U ma [x U ] 自稳
ma x [ ]U ma x [U ] 不自稳
概念
• 围岩：由于人工开挖使岩体的应力状态发生了变
化，应力状态被改变了的岩体叫围岩。
• 二次应力状态：开挖后，无支护时，调整后的
应力状态（原始应力，又称一次应力状态）。
• 求二次应力状态时，要给出的基本条件：
①原始应力 ②本构关系 ③岩体性质参数
• 二次应力状态主要特征状态
①二次应力为弹性分布（岩体坚硬，原岩 应力小，不要支护）。
• 地下工程学科具有很强的实践性，它的发展与岩 土力学的发展有着密切的关系。
• 土力学的发展促使松散地层围岩稳定和围岩压力 的理论发展。
• 岩石力学的发展促使围岩压力和地下工程理论的 进一步飞跃。
• 20世纪50年代，形成了以岩石力学原理为基础的、 考虑支护与围岩共同作用的地下工程现代理论。
地下工程与地面建筑的区别（5－1）表。 地下工程的发展。
地下工程的复杂性
• 地下工程修筑于地层之下，其环境条件比地面工程复杂得 多，因此，地下工程的设计与实施也具有更多的复杂性。
• 表5-1列出了地下工程与地面建筑工程的一些重要方面的对 比。从这些对比，来认识一下地下工程的复杂性。
• 地质条件的特点 • 受力结构 • 外载条件 • 工程施工
地质条件对工程的影响 材料特性 计算参数
（3）深埋的水平巷道长度较大时，可作为
平面应变问题处理。其它类型巷道，或
作为空间问题，或作为全平面应变问题
处理。
地下工程
解析方法
本章主 要内容
稳定性分 析途径
1 1
弹性 弹-塑性
数值方法 试验方法
围岩应力、支 护上的压力
松散
第2节 深埋圆形洞室弹性分布的二次应力状态
• 1、侧压力系数为1时 • 基本假设： • （1）计算单元无自重； • （2）初始应力仅考虑自重。
• 随着现代土力学和岩石力学的发展，这种局面已被突破。 • 20世纪50年代以来，随着理论研究的进展、新支护方式的
提出和新施工技术的兴起，现在已形成了以岩石力学理论 为基础考虑支护与围岩共同作用的地下工程现代理论。 • 理论进展：围岩弹性、弹塑性和粘弹性解答逐渐出现。 • 新支护方式：锚杆与喷射混凝土支护； • 新施工技术：与锚杆与喷射混凝土支护相应的新奥法 （NATM）。
5.2地下工程围岩分类及地下工程类型
一、地下工程围岩分类 国内外围岩分类（级）及分类因素表(5－2) 公路隧道围岩分类。
• 围岩分类的必要性：
• 岩体长期经历地质营力（造岩、构造运动、风化 等）作用，力学性质十分复杂，具有多种多样性。
• 在地下工程建设中，无论怎样仔细研究都不可能 把工程区域内岩体的力学性质的细节完全搞清楚。
• 地下工程的设计和施工则需迁就地质条件，如改线、改变 结构形式、改变支护方式等。
• 受力结构：
• 地面建筑工程在地表建筑基础，在基础上建结构，受力结 构明确。
• 地下工程则是围岩与支护共同组成承载体，受力结构不明 确。
• 材料特性：
• 主要结构材料一般是人造的（如钢筋混凝土），具有均质 性和连续性，在正常荷载下表现为线弹性，可忽略其流动 性。