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简答题山岩压力是怎样形成的？怎样确定山岩压力？
  • 1.一般都认为，山岩压力是山于洞室开挖后岩体变形和破坏而形成的。有些文献中，将由于岩体变形而对支护或衬砌的压力，称为“变形压力”；将岩体破坏而松动对支护或衬砌造成的压力，称为“松动压力”。在不同性质的岩石中，由于它们的变形和破坏性质不同，所以产生山岩压力的主导因素也就不同，通常可以遇到下列三种情况。
    1）在整体性良好、裂隙节理不发育的坚硬岩石中，洞室围岩的应力一般总是小于岩石的强度。因此，岩石只有弹性变形而尤塑性变形，岩石没有破坏和松动。由于弹性变形在开挖过程中就已产生，开挖结束，弹性变形也就完成，洞室不会坍塌。如果在开挖完成后进行支护或衬砌，则这时支护上没有山岩压力。在这种岩石中的洞室支护主要用来防止岩石的风化以及剥落碎块的掉落。
    2）在中等质量的岩石中，洞室围岩的变形较大，不仅有弹性变形，而且还有塑性变形，少量岩石破碎。由于洞室围岩的应力重分布需要一定的时间，所以在进行支护或衬砌以后围岩的变形受到支护或衬砌的约束，于是就产生山岩压力。因此，支护的浇筑时间和结构刚度对山岩压力影响较大。在这类岩石中，山岩压力主要是由较大的变形所引起，岩石的松动坍落甚小。也就是说，这类岩石中主要是产生“变形压力”，较少产生“松动压力”。
    3）在破碎和软弱岩石中，由于裂隙纵横切割，岩体强度很低，围岩应力超过岩体强度很多。因此，岩块在不大的应力作用下就会破坏坍落下来。在这类岩石中，坍落和松动是产生山岩压力的主要因素，而松动压力是主要的山岩压力。当设有支护或衬砌时，岩石的破坏范围可能逐渐扩大发展，故需要立即进行支护或衬砌。支护或衬砌的作用主要是支承坍落岩块的重量，并阻止岩体继续变形、松动和破坏。在这种情况下，如果不及时支护，松动破坏不断发展，则就可能产生很大的山岩压力，支护发生困难而且很不经济。
    2.对于较完整的围岩，可通过弹塑性理论分析来计算变形山压，常用R.芬纳公式、芬纳—塔罗勃公式等；对于较破碎的围岩，可用岩体结构法确定分离体的形状，再用极限平衡理论计算山岩压力；对与软弱岩特别是塑性变形比较大的黏土质岩石，山岩压力的计算应考虑软化、塑流、膨胀等因素引起的蠕动变形所形成的山岩压力。

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