柱状节理岩体影响下巨型地下洞室围岩稳定性研究.pptx

1汇报人：2024-02-08柱状节理岩体影响下巨型地下洞室围岩稳定性研究

目录contents柱状节理岩体基本特征巨型地下洞室围岩稳定性分析方法柱状节理岩体对围岩稳定性影响机制巨型地下洞室围岩稳定性控制措施研究案例分析：某巨型地下洞室围岩稳定性评价结论与展望

301柱状节理岩体基本特征

柱状节理形成机制岩浆冷却收缩岩浆在上升侵位和冷却过程中，由于体积收缩产生的张力作用，使岩体形成垂直节理。构造应力作用地壳运动产生的构造应力，使岩体受到挤压或拉伸，形成柱状节理。岩浆成分与结晶分异岩浆成分和结晶分异作用会影响柱状节理的形成和发育。

柱状节理岩体中的结构面主要包括节理面、层面、断裂面等。结构面类型结构面产状结构面组合关系柱状节理岩体中结构面的产状多样，但以垂直节理为主，节理面多平直光滑。柱状节理岩体中不同产状的结构面相互交切，形成复杂的空间网络结构。030201岩体结构面发育特点

柱状节理岩体具有各向异性、非均质性、不连续性等力学性质。力学性质在外部荷载作用下，柱状节理岩体易发生沿结构面的滑移、错动和张开等变形破坏现象。变形特征柱状节理岩体的强度和稳定性受结构面发育程度、组合关系、充填物性质等多种因素影响。强度与稳定性力学性质与变形特征

地质环境因素地形地貌条件气候条件人类活动影响因素及分布规律地质构造、岩浆活动、变质作用等地质环境因素对柱状节理岩体的形成和发育具有重要影响。气候条件如温度、湿度等会影响柱状节理岩体的风化速度和程度，进而影响其稳定性。地形地貌条件会影响柱状节理岩体的出露情况和分布规律。人类活动如开采、挖掘等会对柱状节理岩体产生扰动和破坏，降低其稳定性。

302巨型地下洞室围岩稳定性分析方法

对洞室周边区域进行详细的地质勘察，包括地层结构、岩性、构造、水文地质等。地质勘察重点调查柱状节理岩体的分布、产状、规模、力学性质等，评估其对洞室稳定性的影响。节理岩体调查收集相关区域的地质、水文、气象等资料，为稳定性分析提供基础数据。既有资料收集现场调查与资料收集

数值模型建立基于现场调查和资料收集，建立巨型地下洞室的三维数值模型。边界条件与荷载设置根据洞室的实际受力情况，设置合理的边界条件和荷载。稳定性分析采用有限元、离散元等数值方法，对洞室的稳定性进行模拟分析，评估柱状节理岩体对稳定性的影响程度。数值模拟技术应用

模型设计与制作设计并制作能够反映柱状节理岩体特征的巨型地下洞室模型。相似材料选择根据洞室围岩的物理力学性质，选择合适的相似材料进行模型试验。加载与测试对模型进行加载试验，测试洞室在不同荷载作用下的变形和破坏特征，为稳定性分析提供试验依据。实验室模型试验设计

123结合现场调查、数值模拟和实验室试验的结果，采用综合评价方法对巨型地下洞室的稳定性进行评价。综合评价方法从地质条件、洞室形状、荷载作用、节理岩体影响等方面出发，构建全面的评价指标体系。评价指标体系构建制定稳定性分级标准，对洞室的稳定性进行量化评价，为工程设计和施工提供指导。稳定性分级标准综合评价方法及指标体系构建

303柱状节理岩体对围岩稳定性影响机制

在地下洞室开挖过程中，柱状节理岩体受到扰动，其强度进一步弱化，加剧了围岩的变形和破坏。柱状节理岩体的强度弱化效应与节理密度、节理倾角、岩石性质等因素有关。柱状节理岩体中存在大量的节理、裂隙等软弱结构面，这些结构面导致岩体的强度和稳定性降低。柱状节理岩体强度弱化效应

在柱状节理岩体中，结构面的扩展和贯通是导致围岩失稳的重要原因之一。结构面在受到外力作用时，会发生张开、滑移、错动等变形行为，进而扩展和贯通形成宏观的破裂面。结构面的扩展贯通模式与岩体的应力状态、结构面性质、岩石性质等因素有关。结构面扩展贯通模式探讨

柱状节理岩体影响下巨型地下洞室围岩的变形破坏模式主要包括松动脱落、块体滑移、弯曲折断等。这些变形破坏模式的发生与岩体的应力状态、结构面性质、岩石性质以及地下洞室的形状和尺寸等因素有关。通过对围岩变形破坏模式的识别，可以为地下洞室的稳定性评价和支护设计提供依据。围岩变形破坏模式识别

影响因素敏感性分析影响柱状节理岩体稳定性的因素众多，包括地质因素、工程因素和环境因素等。地质因素主要包括地层岩性、地质构造、地下水等；工程因素主要包括洞室形状和尺寸、开挖方式等；环境因素主要包括地震、气候等。通过敏感性分析，可以确定各因素对柱状节理岩体稳定性的影响程度，为地下洞室的稳定性评价和支护设计提供重要依据。

304巨型地下洞室围岩稳定性控制措施研究

根据洞室尺寸、地质条件和施工要求，选择合适的支护结构类型，如喷射混凝土、锚杆、钢支撑等。支护结构类型对支护结构进行优化设计，确保其承载能力和稳定性满足要求，同时考虑施工便利性和经济性。优化设计支护结构类型选择及优化设计

根据地质条件和洞室尺寸，选择合适的开挖