地下硐室

地下硐室

地下硐室是指在地下岩土體中人工開挖或天然存在的作為各種用途的構築物,按用途分為: 礦山井巷(豎井、斜井、巷道)、交通隧道、水工隧道、地下廠房(倉庫)、地下軍事工程等。修建地下硐室,必然要進行岩土體開挖。開挖將使工程周圍岩土體失去原有的平衡狀態,使其在一個有限的範圍內產生應力重新分布,這種新出現的不平衡應力沒有超過圍岩的承載能力,岩體就會自行平衡; 否則,將引起岩體產生變形、位移甚至破壞。

基本介紹

  • 中文名:地下硐室
  • 外文名:underground cavity
  • 用途:礦山巷道等
  • 形式:人工開挖天然存在
  • 特點:隔熱、恆溫、防震、隱蔽、不占地
  • 讀音:dì xià dòng shì
硐室分類,人工硐室,1. 區域位置選擇,2. 進洞山體的選擇,3. 洞口、洞軸線位置的選擇,應力分析,

硐室分類

  • 按用途:礦山巷道(井)、交通隧道、水工隧道、地下廠房(倉庫)、地下軍事工程
  • 按硐壁受壓情況:有壓硐室、無壓硐室
  • 斷面形狀:圓形、矩形、城門洞形、橢圓形
  • 按與水平面關係:水平硐室、斜硐、垂直硐室(井)
  • 介質類型:岩石硐室、土硐
  • 應力情況:單式硐室、群硐

人工硐室

洞室位置的選擇,一般分三步進行,即區域位置、進洞山體和洞口選擇、洞軸線的確定。

1. 區域位置選擇

選擇區域穩定性較好的地段,主要有:
(1)地質構造較簡單的地段,要避開複雜構造線或不同構造體系交錯、重疊等應力集中、變形強烈的複合部位;
(2)地震活動相對穩定的地段,要避開地震活動帶或活動性斷裂帶,儘量避開地震基本烈度9度以上地區。

2. 進洞山體的選擇

(1)山體高度或土層厚度能滿足工程防護和工程使用要求;
(2)山形完整,山體未被沖溝、山窪等負地形切割破壞,無滑坡、崩塌破壞地形。在黃土區還要注意溝谷穩定,選擇已停止下蝕的溝谷。
(3)岩性均一且比較堅硬完整。當為層狀岩體時,要求層厚較大,無軟弱夾層,產狀穩定;當為塊狀岩體時,要求無(或儘量少)岩脈等侵入體、捕虜體;當為可溶性岩體時,要求岩溶不發育;當為黃土體,最好選Q2老黃土。
(4)地質構造簡單,無含水構造,無斷層(或規模小),節理不發育。
(5)地下水少,岩體中無有害氣體、無有用礦產和放射性元素。

3. 洞口、洞軸線位置的選擇

(1)洞口:宜選擇在新鮮岩石直接出露,山坡上緩下陡,無滑坡、崩塌等不良地質作用的反向坡上,洞口標高應根據地形、地質和使用要求確定,應有利於洞內外交通運輸、洞內排水和防洪需要。
(2)洞軸線:應與區域構造大角度相交或沿山脊布置,避開斷層破碎帶、接觸變質帶、軟弱夾層、向斜軸部和地表水體。
(3)洞軸線的間距:要能滿足防護安全和圍岩穩定的要求

應力分析

根據圍岩的結構不同,可採用不同的分析方法。
  • 完整結構的岩體:彈塑性力學分析
  • 塊狀結構岩體:塊體平衡理論分析
  • 碎裂和鬆散結構岩體:鬆散體力學分析

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