短信预约提醒成功
第九章 习题答案
一、基本概念
1、岩体应力重分布?
答：岩体在地下建筑未开挖以前一般是处于应力相对平衡状态的。由于地下建筑的开挖在岩体内形成了自由表面，岩体中原有的应力平衡条件就受到了干扰，破坏而产生应力重分布，在地下建筑周边一定范围内(一般相当于洞直径的3倍左右)的岩体-围岩，则会因应力的释放而产生松弛并向开挖空间变形、位移以达到新的平衡。
2、岩爆(冲击地压)?
答：当建筑物埋深较大，或由于构造作用致使初始应力很高，开挖后的洞体应力超过了围岩的弹性界限，弹性应能的突然释放使围岩产生急剧的破坏，发出清脆的响声，破坏的岩片或岩块随即向洞内弹内出。大型者还常伴有气浪，这种现象就叫岩爆。
3、围岩抗力
围岩抗力指围岩这种限制衬砌膨胀抵抗径向变形的能力。设σ为岩石抗力，y为径向变形值，则σ=Ky，式中K称为岩石抗力系数，以kg/cm3表示。
二、填空题
1、围岩压力是作用于地下建筑支护结构上主要外力，其性质和大小取决于地应力状态和岩体特性。
2、根据产生的地质条件不同，可将围岩压力划分为弹性围压、松动围压、塑性围压、膨胀围压、流动围压和偏压等六类，
3、地下工程施工中要进行涌水的预报、有害气体突出的预报和高地温预报。
4、地下工程论证中，若遇到不良地质条件(如地下水位以下的破碎带、砂层、淤泥等)，必须采用特殊的施工方法，如冻结法、压浆固结法和盾构法。
三、问答题
1、地下建筑的主要工程地质问题有哪些?P148
答：地下建筑的主要工程地质问题可以概括为以下几方面：
(1)位址和方向选择的工程地质论证;
(2)围岩压力(简称围压)的工程地质评价;
(3)支护结构设计的工程地质论证;
(4)施工方法和施工条件的工程地质论证。
2、如何评价地下工程中的松动围压?P151
答：松动围压是地下建筑中最常见的一种围压，目前主要有以下几种评价方法。
(1)用平衡拱理论确定围压
这是M?M?普罗托亚科诺夫根据对一些矿山坑道的观察和松散介质模型试验得出的，故称为普氏理论。这一理论认为，被断层、节理裂隙等错综复杂的结构面切割，使围岩类似于松散介质，由于开挖的扰动，顶部出现拱形分离体。拱形分离体以外的岩体仍保持平衡拱状态，拱形分离体失稳塌落后便形成一个塌落拱或称自然平衡拱。
(2)用地质分析法确定围压
这一方法的关键在于首先用地质分析法判明岩体中软弱结构面的发育特征和组合关系，确定分离体的形状类型与高度，然后分析滑动力与抗滑力之间的平衡关系，计算围压。
3、简述新奥法(喷锚支护)的基本原理。P156-157
答：地下建筑开挖后围岩松动的过程就是其稳定性不断降低的过程，也就是围压不断增大的过程。所以要保护围岩的稳定性，就应该在围岩松动的初期便采取措施制止其继续发展。喷锚支护在开挖面一形成，便可及时而迅速地支护，随挖随喷。根据需要在喷混凝土时可配置钢筋网或钢拱架，这样很快就能形成和围岩紧密衔接的连续支护结构，同时还能将围岩中的空隙填实，使之同支护结构一起构成支承围岩荷载的承载结构。当洞室横断面跨度加大到一定程度时，薄的喷混凝土层就不足以作为一种防护和加固围岩的措施，而必须加设锚杆，断面愈大，岩体愈软弱，就愈需要定型布置锚杆系统，甚至加钢拱架或钢筋网，以提供一个拱(或称承重环)。锚杆和喷混凝土相结合就构成了喷锚联合支护。
4、按照弹性理论，如何评价围岩在内水压力作用下的稳定性?P158
答：根据厚壁圆筒的径向应力和切向应力的拉梅公式计算，在3倍开挖洞径以外由内水压力所产生的切向应力已很微小，可以忽略不计，因此便要求洞顶岩体的厚度不得小3倍洞径。
5、围岩抗力(岩石抗力)与岩石抗力系数K的概念，K与变形模量有何区别与联系?工程上常用什么系数来表达岩石抗力?P160
答：围岩抗力指围岩这种限制衬砌膨胀抵抗径向变形的能力。
设σ为岩石抗力，y为径向变形值，则σ=Ky，式中K称为岩石抗力系数，以kg/cm3表示。其物理意义是迫使洞壁产生一个单位的径向变形所需施加的力，或者视为围岩被压缩一个单位距离所产生的抗力。实质上它和变形模量的概念是类似的，只不过变形模量E是表征平面半无限体的变形，而K则是表征径向变形。根据弹性理论可推导出两者间的近似关系为：
式中，μ为泊松比，Υ为洞径。工程上常采用单位抗力系数K。，即 ,故所谓单位抗力系数K。即为洞半径等于100cm时的岩石抗力系数。
6、地下工程论证中，若遇到不良地质条件(如地下水位以下的破碎带、砂层、淤泥等)，应采取哪些施工方法?P162
答：在地下工程论证中，若遇到不良地质条件时，必须采用特殊的施工方法，如冻结法、压浆固结法和盾构法。
7、地下工程施工中要进行哪些不良施工条件的预报?P164
答：地下工程施工中要进行涌水的预报、有害气体突出的预报和高地温预报。
8、简述地下建筑工程地质勘察要点。P173
答：地下建筑工程地质勘察的目的是为给建设方案的选择，建筑物的设计和施工提供可靠的地质资料。整个勘察工作与设计工作相适应地分阶段进行。
编辑推荐：