[发明专利]高地应力区层状岩体地下洞室围岩破坏类型预测方法

摘要

本发明公开了一种高地应力区层状岩体地下洞室围岩破坏类型预测方法，涉及岩土及水利水电工程领域。本发明采用的技术方案是，包括如下步骤：A进行地质调查，结合工程意义及尺度进行工程地质岩组划分；B选取具有代表性岩石，分别进行饱和单轴抗压强度试验；将各工程地质岩组按代表性岩石进行概化，并计算各代表性岩石在工程地质岩组中的含量，再以该含量为权重计算各工程地质岩组的综合抗压强度Rbz；C进行三维空间应力测试，获取各区的最大主应力σmax；D分别计算洞室围岩各部位的强度应力比SQ，E判断洞室围岩各部位破坏类型及发生概率。本发明对指导大型地下洞室开挖支护方法与参数选取、支护强度与工程经济比选等具有重要工程意义。

主权项

高地应力区层状岩体地下洞室围岩破坏类型预测方法，其特征在于：用于围岩最大主应力σmax≥20MPa的高地应力区，且围岩饱和单轴抗压强度Rb≥60MPa的工况，包括如下步骤：A.对地下洞室工程区进行地质调查，包括布置平硐及钻孔勘探工作，查明调查区内地下洞室围岩岩性条件；再结合工程意义及尺度进行工程地质岩组划分，工程地质岩组划分为n组，其中n为正整数；B.从洞室围岩中选取具有代表性岩石，分别进行饱和单轴抗压强度试验，获取各代表性岩石的饱和单轴抗压强度Rb1、Rb2、Rb3……Rbm，其中m为正整数；将各工程地质岩组按照所选取的代表性岩石类型进行概化，并计算各代表性岩石在工程地质岩组中的含量，分别为k1、k2、k3……km；按公式1计算各工程地质岩组的综合抗压强度Rbz：Rbz＝Rb1·k1+Rb2·k2+……+Rbm·km   公式1C.对地下洞室工程区进行三维空间应力测试，获取不同水平与垂直埋深位置的地应力，绘制地应力与埋深的关系曲线；并按地应力值对地下洞室工程区进行三维空间分区，根据关系曲线获取各区的最大主应力σmax；D.按公式2分别计算洞室围岩各部位的强度应力比SQ：E.根据表1判断洞室围岩各部位破坏类型及发生概率。表1 洞室围岩破坏类型及发生概率百分比