豎井地壓是指豎井圍岩應力變化及變形或破壞而作用在支護結構上的力。圍岩發生變形甚至破壞的主要原因是由於次生應力作用的結果。圍岩破壞後形成的鬆散岩體對豎井支護結構的壓力稱為散體地壓。圍岩變形作用在支護結構上的壓力稱為變形地壓。此外尚有岩土吸水膨脹引起的膨脹變形地壓，由於用凍結法鑿井時。凍結體溫度變化引起的凍結壓力。影響豎井地壓的因素有岩石物理力學性質、岩體結構、地下水、原岩應力狀態和豎井深度等。豎井地壓分布屬於三維力學問題。豎井各水平截面上的地壓不等。設計支護時，通常以最大地壓作為外荷載。豎井支護除並頸部分較厚外，其餘沿全深厚度相等。
基本介紹
- 中文名：豎井地壓
- 外文名：Shaft pressure
- 學科：地質工程
- 領域：能源
- 範圍：地下開採
- 影響因素：岩體結構、地下水、原岩應力狀態
簡介,豎井圍岩變形,豎井地壓的形式,
簡介
豎井地壓是指豎井圍岩應力變化及變形或破壞而作用在支護結構上的力。圍岩發生變形甚至破壞的主要原因是由於次生應力作用的結果。圍岩破壞後形成的鬆散岩體對豎井支護結構的壓力稱為散體地壓。圍岩變形作用在支護結構上的壓力稱為變形地壓。此外尚有岩土吸水膨脹引起的膨脹變形地壓，由於用凍結法鑿井時。凍結體溫度變化引起的凍結壓力。影響豎井地壓的因素有岩石物理力學性質、岩體結構、地下水、原岩應力狀態和豎井深度等。豎井地壓分布屬於三維力學問題。豎井各水平截面上的地壓不等。設計支護時，通常以最大地壓作為外荷載。豎井支護除並頸部分較厚外，其餘沿全深厚度相等。
豎井圍岩變形
豎井圍岩發生變形甚至破壞的過程中會出現井壁凸裂、片幫和井口塌陷等現象。初期由於變形量很小，須通過專門儀器的量測才能確定它的存在和量的大小。
豎井地壓的形式
豎井地壓顯現的形式分為兩類：變形和破壞。岩體較軟時，次生應力使圍岩產生較大的塑性變形，對豎井支護施加擠壓力。若圍岩變形均勻，支護承受均勻擠壓力。反之，支護可能受拉應力。在堅硬岩體中，尤其在岩體中存在結構弱面時。由於受拉應力或剪應力的作用，岩體可能沿弱面發生破壞。破壞後的岩體碎塊將沿滑動面向豎並空間滑移，對支護產生擠壓力。在淺部靠近地表的岩體中，岩體滑移常常引起地表塌陷。此時滑移體呈倒台階形。如果出現大量涌砂冒泥現象，沉陷範圍將增大。甚至引起井口全部坍塌。而深部破碎岩體則呈中空圓往狀。豎井四周破壞範圍與岩層傾角有關，在水平岩層中，圍岩破壞範圍近似相等。在傾斜岩層中，傾斜上方破壞最嚴重。由於各層岩性的變化，圍岩只發生局部破壞，破壞形式通常呈楔形滑移。
