6.8 围岩稳定性分析与评价
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影响围岩稳定性的因素
1 围岩应力因素
包括初始地应力状态及洞室剖面形状和尺寸，其中：
天然地应力状态受自然地质因素控制又与人类工程活动有关；
洞室形状则主要是由人类工和脆性围岩。
3
应力+强度因素
主要为地下水的赋存活动条件。
地下水的赋存活动条件
减小结构面的有效应力 减小结构面的抗滑稳定性 降低岩体本身的强度
结构体的部位。
局部块体稳定性
定 量 评 价
围岩整体稳定性
矢量分析法 图解法（实体比例投影法） 数学解析法
解析分析法 数值模拟
赤平投影+实体比例投影
图解法
几何学分析
通过平面方程与曲面方面联立求解，获得局部块体的几何学参数
拱顶块体分解为平面四 面体和曲面楔形体
分解为平面四面体和曲面 五面体
分解为平面五面体 和曲面四面体
运动几何学
通过建模技术，利用有限元、离散元、有限差分等数值计算方法，获取应力、位移及破 坏区分布，对围岩整体稳定状况进行评价。
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地下水活动是围岩 失稳的重要因素
破坏失稳主要是由于围岩的强度显著降低，不稳定的标志也比较明显。 工程实践表明，一般隧洞围岩失稳或破坏通常发在以下部位：
破碎松散岩石或软弱塑性岩石分布区。包括岩体风化、构造破碎带及风化快、强度
1
低、易软化、膨胀或崩解的粘土质
2 碎裂结构岩体及半坚硬的薄层状结构岩体分布区; 3 坚硬块体状及厚层状岩体中。几组软弱结构面切割、能于洞顶或边墙上构成不稳定
1 围岩应力因素
包括初始地应力状态及洞室剖面形状和尺寸，其中：
天然地应力状态受自然地质因素控制又与人类工程活动有关；
洞室形状则主要是由人类工和脆性围岩。
3
应力+强度因素
主要为地下水的赋存活动条件。
地下水的赋存活动条件
减小结构面的有效应力 减小结构面的抗滑稳定性 降低岩体本身的强度
结构体的部位。
局部块体稳定性
定 量 评 价
围岩整体稳定性
矢量分析法 图解法（实体比例投影法） 数学解析法
解析分析法 数值模拟
赤平投影+实体比例投影
图解法
几何学分析
通过平面方程与曲面方面联立求解，获得局部块体的几何学参数
拱顶块体分解为平面四 面体和曲面楔形体
分解为平面四面体和曲面 五面体
分解为平面五面体 和曲面四面体
运动几何学
通过建模技术，利用有限元、离散元、有限差分等数值计算方法，获取应力、位移及破 坏区分布，对围岩整体稳定状况进行评价。
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地下水活动是围岩 失稳的重要因素
破坏失稳主要是由于围岩的强度显著降低，不稳定的标志也比较明显。 工程实践表明，一般隧洞围岩失稳或破坏通常发在以下部位：
破碎松散岩石或软弱塑性岩石分布区。包括岩体风化、构造破碎带及风化快、强度
1
低、易软化、膨胀或崩解的粘土质
2 碎裂结构岩体及半坚硬的薄层状结构岩体分布区; 3 坚硬块体状及厚层状岩体中。几组软弱结构面切割、能于洞顶或边墙上构成不稳定