金川二矿区不良岩层巷道地压活动规律及控制方法的研究.pdf_大学文库

D0I:10.13374/j.issn1001053x.198M.01.017 北京钥铁学院学报 1984年第1期金川二矿区不良岩层巷道地压活动规律及控制方法的研究采矿教研宝金川科研组金川井巷公司科研所 (执笔：方祖烈) 摘要本文从理论和实践的结合上阐述了不良岩层巷道维护问题。其要点是：①找出了1978年以前金川在不良岩层中采用多种支护型式都难以维护的根本原因是：把流变体围岩稳定问题视为单纯的传统支护结构问题，②确定了不良岩层的基本属性为易发展为松散体的流变体，从理论上阚明了不良岩层巷道必须分次支护的理由，③查明了不良岩层巷道地压类型，以流变体变形地压为主，④总结了地压活动基本规律，分析了在围岩纵深12米范围内，最终出现的二个压密区、一个松驰区、一个松动区，压密区实际上是承载环，在围岩稳定过程中起着关健作用，从理论上解释了金川不良岩层巷道围岩稳定过程影⑤采用了信息化设计一现场监控设计法，⑥提出了金川不良岩层巷道支护原理和设计方法，即根据岩层不同属性，不同地压来源，从分析地压活动规律入手，运用信息化设计法，使支护特性和施工工艺过程不断适应围岩变形的活动状态，以达到抑制围岩变形、维护巷道稳定的目的。前言金川二矿区约有25%的基建巷道处于不良岩层中，其工程地质条件复杂，岩体破碎软弱，地压大，巷道维护十分困难，导致了前面掘进、后面返修达14年之久，使二矿区长期不能投产。因此，研究不良岩层中巷道地压活动规律，以便有科学根据地采取相应的控制方法，使巷道少返修或不返修，已成为金川二矿区建设中急待解决的技术关键问题之一。也是国家重点科研项目“一“金川资源综合利用”的关键课题之一。为了进行上述研究工作，首先我们对不良岩层巷道各种断面形状和各种支护方式地压是现特征作了全面调查，接着开展了大量现场量测，在1150、1250、1300中段安装了BM-1 型机械式多点位移计和断面收敛测点，对围岩不同深度的位移值和巷道表面收敛值进行长期观测，四年来，共获得了三万多个观测数据，与此同时还结合进行了室内试验和理论计算

北京钢铁学院学报年策期金川二矿区不良岩层巷道地压活动规律及控制方法的研究采矿教研室金川科研组金川井巷会司科研所执笔方祖狱摘要本文从理论和实践的结合上阐述了不良岩层巷道维护间题。其要点是 ①找出了年以前金川在不良岩层中采用多种支护型式都难以维护的根本原因是把流变体围岩稳定问题视为单纯的传统支护结构问题 ②确定了不良岩层的基木属性为易发展为松散体的流变体，从理论上阐明了不良岩层巷道必须分次支护的理由， ⑧查明了不良岩层巷道地压类型，以流变体变形地压为主， ④总结了地压活动基本规律，分析了在围岩纵深米范围内，最终出现的二个压密区、一个松驰区、一个松动区，压密区实际上是承载环，在围岩稳定过程中起着关键作用，从理论上解释了金川不良岩层巷道围岩稳定过程，采用了信息化设计二二‘ 现场监控设计法， ⑥提出了金川不良岩层巷道支护原理和设计方法，即根据岩层不同属性，不同地压来源，从分析地压活动规律入手，运用信息化设计法，使支护特性和施工工艺过程不断适应围岩变形的活动状态，以达到抑制围岩变形、维护巷道稳定的目的。卜一箭’翎嘴吉尸金川二矿区约有的基建巷道处于不良岩层中，其工程地质条件复杂，岩体破碎软弱，地压大，巷道维护十分困难，导致了前面掘进、后面返修达年之久，使二矿区长期不能投产。因此，研究不良岩层中巷道地压活动规律，以便有科学根据地采取相应的控制方法，使巷道少返修或不返修，已成为金川二矿区建设中急待解决的技术关键问题之一。也是国家重点科研项目一 “ 金资源综合利用 ” 的关键课题之一。为了进行上述研究工作，首先我们对不良岩层巷道各种断面形状和各种支护方式地压显现特征作了全面调查，接着开展了大量现场量测，在、。、中段安装了一型机械式多点位移什和断面收敛测点，对围岩不同深度的位移值和巷道表面收敛值进行长期观测。四年来，共获得了三万多个观测数据，与此同时还结合进行了室内试验和理论计算 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．1984．01．017

岩浆侵入，使古老的变质岩支离破碎。第四纪以来构造运动也极为强烈，使工程地质条件变得更加复杂。与矿区有密切关系的“F,”断层，走向为北西50°一70°，倾向南西，长 170公里，离超基性岩体为600一1100米。矿区另一主要断层“F16”位于“℉：”与矿体之间，长3.8公里，由石墨片岩、云母石英片岩等组成，在井巷施工中多次揭露，对井巷工程形响很大。按照中国科学院地质研究所等单位的分类，不良岩层主要是指混合岩带和片岩、片麻岩带散体结构的“F,”断层压碎岩组、“F1”断层带破碎岩组以及层状结构和层状碎裂结构的多种岩浆频繁穿插的中薄层大理岩岩组，还有一些岩层的接触带，矿体与围岩接触带以及部分贫矿等。我们对不良岩层中具有代表性的绿泥石片岩和石墨片岩进行了分析。由X射线衍射谱测定可知：1250中段底盘沿脉绿泥石片岩主要成分为绿泥石、蒙脱石、云母等，其中蒙脱石含量大约为20%，其x射线衍射图谱如图1所示。这种岩石对水敏感，据比表面积分类属亲水岩种，当风干后再遇水就迅速崩解，完全失去承载能力。该岩石膨胀性能强，根据膨胀性能测定，最大膨胀率为3.45%（在风干含水量为1.55% 条件下)，其垂直面膨胀力为1.03公斤/厘米2。因此，防止风干脱水和防潮是防止这类围岩强度软化的前提条件。山x射线衍射谱测定：1150中段石墨片岩主要成分为绿泥石、皂石、石英、云母等。其x射线衍射图谱如图2所示。按比表面积大小的岩种分类，石墨片岩属弱亲水性，有微膨胀。泵 3.34 绿记石绿泥石 7.1 绿石母石 18.3 10 14.2 4.26 4.76 图21150中段石墨片岩X射线衍射图谐绿泥石片岩和石墨片岩岩性上的基本特征是：破碎软弱，容重小，层理、节理裂隙发育，孔隙率大，总体强度低，稳定性差。围岩在无支护条件下相对稳定时间很短（一般只有儿小时)，而且稳定面积很小。二、地压显现的特征一矿区个水平巷道由于地应力不同，周岩力学性质和岩体结构上差异，其支护受力督 3

，，岩浆侵入，使古老的变质岩支离破碎。第四纪以来构造运动也极为强烈，使工程地质条件变褂更加复杂。与矿区有密切关系的 “ ” 断层，走向为北西。一。，倾向南西，长公里，离超基性岩体为一米。矿区另一主要断层 “ 。 ” 位于 “ ” 与矿体之间，长公里，由石墨片岩、云母石英片岩等组成，在井巷施工中多次揭露，对井巷工程影响很大。按照中国科学院地质研究所等单位的分类，不良岩层主要是指混合岩带和片岩、片麻岩带散体结构的 “ ” 断层压碎岩组、 “ ，。 ” 断层带破碎岩组以及层状结构和层状碎裂结构的多种岩浆频繁穿插的中薄层大理岩岩组，还有一些岩层的接触带，矿体与围岩接触带以及部分贫矿等。我们对不良岩层中具有代表性的绿泥石片岩和石墨片岩进行了分析。由射线衍射谱测定可知中段底盘沿脉绿泥石片岩主要成分为绿泥石、蒙脱石、云母等，其中蒙脱石含量大约为，其射线衍射图谱如图所示。这种岩石对水敏感，据比表面积分类属亲水岩种，当风千后再遇水就迅速崩解，完全失去承载能力。该岩石膨胀性能强，根据膨胀性能测定，最大膨胀率为。在风干含水量为条件下，其垂直面膨胀力为公斤厘米 “ 。因此，防止风千脱水和防潮是防止这类围岩强度软化的前提条件。由射线衍射谱测定中段石墨片岩主要成分为绿泥石、皂石、石英、云母等。其射线衍射图谱如图所示。按比表面积大小的岩种分类，石墨片岩属弱亲水性，有微膨胀。石英从图。中段石墨片岩射线衍射图谱绿泥石片岩和石墨片岩岩性上的基本特征是破碎软弱，容重小，层理、节理裂隙发育，孔隙率大，总体强度低，稳定性差。围岩在无支护条件下相对稳定时间很短一般只有几小时，而且稳定而积很小。二、地压显现的特征二矿夙各水平巷道由于地应力不同，围岩力学性质和岩体结构上差异，其支护受力情

况是复杂的。经调查统计，各种断面形状和各种不同的支护方式，其地压显现特征是： 1,以侧压为主时，其破坏形态是：直墙拱形预制块和整体浇注混凝土支架为直墙内鼓，普遍产生纵向张裂缝，拱顶成尖顶形，支架脱皮剥落，有钢筋时，钢筋裸露压弯。巷道断面呈桃形。 U型钢金属支架：在周围压力呈均匀分布时，一般呈均匀压缩，当侧偏压较大时，则一侧变形大，有时也出现U型钢压弯或立柱内移等。梯形木橱子支架：侧压大时，大多数棚腿在底板上0.5一1.2米处被折断。如果棚子密，木所较好，则产生棚腿内移，呈倒梯形。 2,在局部地区以顶压为主或侧压顶压大小相近时，则剪切楔形体形成和发展大多在拱腰处，因此一般拱腰破坏严重。在用木糊支架时多数为顶梁压断，用U型钢支架时，则出现立柱下陷，整体支架下移等。 3.如果巷道不封底，底鼓是普遍现象。 4.局部地区由于支护和施工方案不当，顶板冒落、塌方严重。如1150中段联络道和 1250中段底盘运输道，在施工时，因冒顶塌方，整个巷道堵死。据统计，冒顶塌方高度有2一3米至10几米不等。从地质构造条件看，发生在断层破碎带、接触破碎带的塌方占85%，节理、片理密集带塌方占10%，其余为强烈蚀变带等。塌方规模主要受岩体结构控制。造成围岩和支护变形、破坏的自然因素是：工程地质条件差，这是构成矿区地压活动频繁刷烈的前提，表现在岩性差，明显地“软、滑、碎”。另外矿区还处于活动性构造体系内，结构面发育，已编号的断层就有150多条，北西向的构造体系控制着矿区工程地质条件。巷道埋深较大，二矿区巷道一般都在地表400米以下，因此地应力相应加大（据地质部地质力学所等单位的地应力量测，深度每增加100米，平均水平主应力大约增加45公斤/厘米2)。还有不良岩层的流变特性和某些岩石的膨胀特性等，其情况错综复杂，而且每条巷道具体条件不同，变形、破坏差异也很大。其生产技术因素是：巷道布局和位置选择，断面形状，掘进方式方法，支护参数及力学特性，支护施工方法及支护在时间和空间上的合理控制，支护质量等。自然因素是客观存在的，我们可以去认识它，并在一定程度上去改造它，以便发挥其有利的一面，消除其有害的一面，为生产实践服务。生产技术因素是人为的、可变的因素。如何使生产技术因素能适应各种错综复杂的自然条件，寻求地压与其形响因素之间的定性、定量关系，在这个基础上选择最有效、最经济的方法来控制地压，这就是本课题需要解答的一个重要内容。三、地压活动的基本规律地压显现，不是一种偶然现象，它具有一定的规律性，认识和登握这种规律性，就能有放地控制它。分析地压活动规律的前提条件是对岩层属性的认识。金川不良岩层到底是怎样一种属性的介质，经过三年多试验研究，我们认为基本属于易发展为松散体的流变体，主要根据是；

况是复杂的。经调查统计 · ，各种断面形状和各种不同的支护方式，其地压显现特征是以侧压为主时，其破坏形态是直墙拱形预制块和整体浇注棍凝土支架为直墙内鼓，普遍产生纵向张裂缝，拱顶成尖顶形，支架脱皮剥落，有钢筋时，钢筋裸露压弯。巷道断面呈桃形。型钢全属支架在周围压力呈均匀分布时，一般呈均匀压缩，当侧偏压较大时，则一侧变形大，有时也出现型钢压弯或立柱内移等。梯形木棚子支架侧压大时，大多数棚腿在底板上一米处被折断。如果棚子密，木质较好，则产生棚腿内移，呈倒梯形。在局部地区以顶压为主或侧压顶压大小相近时，则剪切楔形体形成和发展大多在拱腰处，因此一般拱腰破坏严重。在用木棚支架时多数为顶梁压断，用型钢支架时，则出现立柱下陷，整体支架下移等。如果巷道不封底，底鼓是普遍现象。局部地区由于支护和施工方案不当，顶板冒落、塌方严重。如。中段联络道和中段底盘运输道，在施工时，因冒顶塌方，整个巷道堵死。据统计，冒顶塌方高度有一米至几米不等。从地质构造条件看，发生在断层破碎带、接触破碎带的塌方占，节理、片理密集带塌方占，其余为强烈蚀变带等。塌方规模主要受岩体结构控制。造成围岩和支护变形、破坏的自然因素是工程地质条件差，这是构成矿区地压活动频繁剧烈的前提，表现在岩性差，明显地 “ 软、滑、碎” 。另外矿区还处于活动性构造体系内，结构面发育，已编号的断层就有多条，北西向的构造体系控制着矿区工程地质条件。巷道埋深较大，二矿区巷道一般都在地表米以下，因此地应力相应加大据地质部地质力学所等单位的地应力量测，深度每增加米，平均水平主应力大约增加公斤厘米。还有不良岩层的流变特性和某些岩石的膨胀特性等，其情况错综复杂，而且每条巷道具体条件不同，变形、破坏差异也很大。其生产技术月素是巷道布局和位置选择，断面形状，掘进方式方法，支护参数及力学特性，支护施工方法及支护在时间和空间上的合理控制，支护质量等。自然因素是客观存在的，我们可以去认识它，并在一定程度上去改造它，以便发挥其有利的一面，消除其有害的一面，为生产实践服务。生产技术因素是人为的、可变的因素。如何使生产技术因素能适应各种错综复杂的自然条件，寻求地压与其影响因素之间的定性、定量关系，在这个基础上选择最有效、最经济的方法来控制地压，这就是本课题需要解答的一个重要内容。尸三、地压活动的基本规律月地压显现，不是一种偶然现象，它具有一定的规律性，认识和掌握这种规律性，就能有效地控制它。分祈地压活动规律的前提条件是对岩层属性的认识。金川不良岩层到底是怎样一种属性的介质，经过三年多试验研究，我们认为基本属于易发展为松散体的流变体，主要根据是

①不良岩层1150喷锚试验段实测得到的围岩最大位移值为142mm,但按弹塑性体有限单元法计算结果，其围岩最大位移值仅为它的1/10，这说明不良岩层粘性位移值是很大的，显示了它具有明显的流变体性质。 ②从围岩深部岩体位移长期观测结果看，围岩各部分径向应变值随时间而不断变化，而且松驰区、压密区相互交替出现。这也是一种明显的流变性质，这种现象按弹塑性体是美无法解释的。有限元电算表明：在弹塑性体中，由于开挖影响，围岩各点位移都是向巷道空间方向移动，而且从深部到巷道壁位移值是由小到大地逐新变化。 ③根据巷道断面收敛和围岩位移的长期观测，围岩位移的时间效应特别明显。因此初步判断：不良岩层基本属于流变体。它和以含粘土矿物为主的某些流变岩体不同之处在于：当没有支护或支护不当，其围岩位移任其发展超过其允许最大位移值时，极易转变为松散体。因此恰当地控制围岩位移是不良岩层巷道维护技术的一个关键。经过近四年来的综合分析研究，在这种岩层中地压活动基本规律是： 1.地压类型基本以变形地压为主，局部地区存在松散地压，在绿泥石片岩富集地区存在一定的膨胀地压。变形地压主要是由围岩变形而对支护产生挤压作用引起的。而围岩变形是一个复杂过程，它总是包含有各种可能的成份，据试验研究金川不良岩层围岩变形以流变变形为主。在局部地区，主要是维护不当，在位移任意发展时由变形地压逐步转变为松散地压。还在以绿泥石片岩为代表的膨胀性岩石，在风干遇水后产生膨胀地压。这种地压随含水量增长压力也随时间逐步增长，因此也可归结为变形地压一部分。不区分地压类型，任何维护措施都有一定的言目性。 2.地压随时间而变化的总趋势：前期随时间增长而迅速增大，以后增长速度逐渐下降，维护恰当，到一定阶段趋向稳定。表现为稳定性的变形地压。围岩变形是地压活动最直接的体现，因此一般都是用围岩变形或位移来描述地压活动情况。我们量测位移在现场用多点位移计和断面收敛测点，实测得到的位移.一时间曲线和断面收敛一时间曲线如图3、图4、图5、图6所示。 (m/m eco 2号孔 100 一一分孔 100 150 200 250 (天) 图31150喷销试验段多点位移计第一观测断面表面位移一时间曲线 5

加气 ①不良岩层喷锚试验段实测得到的围岩最大位移值为，但按弹塑性体有限单元法计算结果，其围岩最大位移值仅为它的。，这说明不良岩层枯性位移值是很大的，显示了它具有明显的流变体性质。 ② 从围岩深部岩体位移长期观测结果看，围岩各部分径向应变值随时间而不断变化，而且松驰区、压密区相互交替出现。这也是一种明显的流变性质，这种现象按弹塑性体是无法解释的。有限元电算表明在弹塑性体中，由于开挖影响，围岩各点位移都是向巷道空间方向移动，而且从深部到巷道壁位移值是由小到大地逐渐变化。 ③根据巷道断面收敛和围岩位移的长期观测，围岩位移的时间效应特别明显。因此初步判断不良岩层基本属于流变体。它和以含粘土矿物为主的某些流变岩体不同之处在于当没有支护或支护不当，其围岩位移任其发展超过其允许最大位移值时，极易转变为松散休。因此恰当地控制围岩位移是不良岩层巷道维护技术的一个关键。经过近四年来的综合分析研究，在这种岩层中地压活动基本规律是地压类型基本以变形地压为主，局部地区存在松散地压，在绿泥石片岩富集地区存在一定的膨胀地压。变形地压主要是由围岩变形而对支护产生挤压作用引起的。而围岩变形是一个复杂过程，它总是包含有各种可能的成份，据试验研究金川不良岩层围岩变形以流变变形为主。在局部地区，主要是维护不当，在位移任意发展时由变形地压逐步转变为松散地压。还在以绿泥石片岩为代表的膨胀性岩石，在风干遇水后产生膨胀地压。这种地压随含水量增长压力也随时间逐步增长，因此也可归结为变形地压一部分。不区分地压类型，任何维护措施都有一定的盲目性。地压随时间而变化的总趋势前期随时间增长而迅速增大，以后增长速度逐渐下降，维护恰当，到一定阶段趋向稳定。表现为稳定性的变形地压。围岩变形是地压活动最直接的体现，因此一般都是用围岩变形或位移来描述地压活动情况。我们量测位移在现场用多点位移计和断面收敛测点，实测得到的位移一时间曲线和断面收敛－时间曲线如图、图、图、图所示。广，户口， ‘ 一 ‘ 云－班一跳一卜峨一号孔肠。一。一一。一一。一－号孔匕二士土几士。一劝－。一己一－，一‘ 弓孔－－－－ · 一号孔夭图。 ”贵锚试验段多点位移计第一观测断面表面位移一时间曲线

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u=Pi+pat+pst2 1+p:t+pat2 v=P3-p1P,-(P5-p1P4)t+(p2P5-P3P4)t (1+p2t+P4t2)2 P1、P2、P3、P4、P与为常数以1150喷锚试验段为例，经M-150电子计算机运算，多点位移计第一观测断面的1、2、 3、4号孔的P1、P2、P3、P4、P5的值如表2所示，实测曲线和回归曲线拟合情况如图8所示。心U(*) (2)稳定性判断，三2可一界划莞汽 135 一一一四山图我当巷道围岩位移在允许范围以内时，即 u<C“允) 129 则可判为稳定的，否则不稳定。〔“允〕可由实 105 测求出。当位移速率V单调下降，最后趋近于季时，则可判为稳定的。一号孔由实测可知：〔“允)为100一110毫米，从表上可看出，除2号孔外，其它各孔“都没有超过〔“允)。2号孔u已超过〔“允)，2号孔附近破坏严重，后采取补强措施，位移速率很快下 4梦几降，因此整个巷道趋于稳定状态。 3.巷道开挖引起的围岩径向应变在时间和空间上分布规伟是：松驰区和压密区随时间交错产 T() 生，并向深部逐渐衰减，宜至消失。 150行00市9910的120130 由于巷道开挖，破坏了原岩应力平衡状态，图8实测曲线和回归曲线携合情况围岩产生了应力重新分布。随着时间发展，应力又处于不断调整状态中。围岩力学形态变化是不断适应应力重分布的结果。它的基本过程是：巷道开挖一应力变化一围岩变形二一应力重分布二÷继续变形，这样相互适应、互相影响、循环往复，最后达到新的平衡为止。根据多点位移计的长期观测，可以形象的看出围岩力学形态变化的这个过程。以1150 喷锚试验段第一观测断面1号孔为例，其围岩在纵深12米范围内径向应变在时间和空间上变化情况如图9所示。从图上可看出围岩稳定过程， (1)巷道掘进后，周边围岩向临空面发生位移，在周边附近发生较大的松弛变形。周边应变值最大，随着深度增加，应变值逐渐衰减。很明显，在0一2.5米范围内，松弛变形十分显著，C、中值已经大幅度下降，围岩原先完整性已经受到破坏，这个范围即我们常说的松动圈。如不及时支护则围岩很快向不稳定方向发展。如果及时支护，不仅防止局部岩块失稳，而且能抑制围岩变形发展，防止松动圆的扩大，并可大大加固松动圈内岩休，提高其自承能力。 (2)松动圈消失，围岩出现压密状态。在围岩纵深2.5一6米范围内出现压密区。这 9

一一、一，一 ‘ “ 还，二鱼鱼世、示。、、、 ‘ 、。为常数以。喷锚试验段为例，经一电子计算机运算，多点位移计第一观测断面的、、号孔的、、、、的值如表所示，实测曲线和回归曲线拟合情况如图所绳米双洲曲线一一四妇曲线洲尹一 ’ 弓孔声‘ 产二 ‘ 弓砚尸洲柑一产一一 ‘ 号几邓的朽布一右窃，表一节写淤愉气亨污下扮图实测曲线和回归曲线拟合情况稳定性判断当巷道围岩位移在允许范围以内时，即〔允〕则可判为稳定的，否则不稳定。〔允〕可由实测求出。当位移速率单调下降，最后趋近于零时，则可判为稳定的。由实测可知〔允〕为一毫米，从表上可看出，除号孔外，其它各孔都没有超过〔允〕。号孔已超过〔允〕，号孔附近破坏严重，后采取补强措施，位移速率很快下降，因此整个巷道趋于稳定状态。巷道开挖引起的围岩径向应变在时间和空间上分布规律是松驰区和压密区随时间交错产生，并向深部逐渐衰减，立至消失。由于巷道开挖，破坏了原岩应力平衡状态，围岩产生了应力重新分布。随着时间发展，应力又处于不断调整状态中。围岩力学形态变化是不断适应应力重分布的结果。 ‘ 已的基本过程是巷道开挖－应力变化－围岩变形三分，应力重分布会一继续变形，这样相互适应、广互相影响、循环往复，最后达到新的平衡为止。根据多点位移计的长期观测，可以形象的看出围岩力学形态变化的这个过程。以咬锚试验段第一观测断面一号孔为例，其围岩在纵深米范围内径向应变在时间和空间上变化情况如图所示。从图上可看出围岩稳定过程巷道掘进后，周边围岩向临空面发生位移，在周边附近发生较大的松弛变形。周边应变值最大，随着深度增加，应变值逐渐衰减。很明显，在。一米范围内，松弛变形十分显著，、中值已经大幅度下降，围岩原先完整性已经受到破坏，、这个范围即我们常说的松动圈。如不及时支护则围岩很快向不稳定方向发展。如果及时支护，不仅防止局部岩块失稳，而且能抑制围岩变形发展，防止松动圈的扩大，并可大大加固松动圈内岩体，提高姜自承能力。松动圈消失，围岩出现压密状态。在围岩纵深一米范围内出现压密区。这

bepth around the opening (m) 120 9.0 111305g 6.0 45 5 15 20 25 30 Strain 图9围岩径向应变随时间和空间变化情况个压密区出现是围岩开始向稳定方向转化的重要标志。这个压缩状态围岩形成承载圈，一方面对6米以外围岩起支撑作用，另一方面对松动区起保护作用。从现场量测数据来看，松动圈和压密区的出现不是偶然现象，而是流变岩体力学状态随时间而带规律性变化的结果。在铁道系统普济隧道、灰峪隧道、腰蚬河隧道用形变一电阻率法的现场量测中也出现了完全类似的现象。当然，围岩力学性质和支护力学性质不同也会有很大差异。 (3)由于岩性和岩体结构千变万化，在围岩应力不断调整过程中，围岩纵深部位（即 6米到12米范围内)，应变动态出现了复杂的情况。在6米至9米区段，围岩由初期的压缩状态逐渐转变为后期的松驰状态。并且应变值稳定在0.008左右。在9米至12米区段，围岩由初期松驰状态逐渐转化为后期的压缩状态。从总的趋势看：·仍然是压缩和松弛状态交错产生，并随深度增加逐步衰减。实际上这是流变岩体一系列应力及应变互相适应、相互影响的过程。从这里可以看出：围岩在纵深12米范围内径向应变随时间而不断调整，在量测时间内出现二个压密区（即2.5米至6米，9米至12米），一个松弛区（即6米至9米），一个松动区（即0至2.5米）。压密区实际上是承载圈，支撑着绝大部分地应力，它在围岩稳定过程中起着关键作用。 4,据变形量、变形速率、变形与时间关系曲线做出了围岩变形活动状态图，从图上可得出围岩松动圈尺寸为1.5~2.5米，围岩明显位移范围为8一9米，围岩允许最大位移值为 100一110毫米，两次支护合理间隔时间混合岩化片麻岩为50天，石墨片岩和黑云母片麻岩为120天。巷道开挖引起的围岩松动圈和明显位移范围是衡量围岩稳定程度，评价支护效果的一个重要指标。据多点位移计实测，巷道围岩位移活动状态如图10所示。 10

为。名八入今，尹一一一一一一一一一一一一一愁卜之、、。。暮廷叹互丁州艺 “ 赶图围岩径向应变随时间和空间变化情况尸州个压密区出现是围岩开始向稳定方向转化的重要标志。这个压缩状态围岩形成承载圈，一方面对米以外围岩起支撑作用，另一方面对松动区起保护作用。从现场量测数据来看，松动圈和压密区的出现不是偶然现象，而是流变岩体力学状态随时间而带规律性变化的结果。在铁道系统普济隧道、灰峪隧道、腰规河隧道用形变电阻率法的现场量测中也出现了完全类似的现象。当然，围岩力学性质和支护力学性－质不同也会有很大差异。由于岩性和岩体结构千变万化，在围岩应力不断调整过程中，围岩纵深部位即米到米范围内，应变动态出现了复杂的情况。在米至米区段，围岩由初期的压缩状态逐渐转变为后期的松驰状态。并且应变值稳定在左右。在米至米区段，围岩由初期松驰状态逐渐转化为后期的压缩状态。从总的趋势看一仍然是压缩和松弛状态交错产生，并随深度增加逐步衰减。实际上这是流变岩体一系列应力及应变互相活应、相互影响的过程。从这里可以看出围岩在纵深米范围内径向应变随时间而不断调整，在量测时间内出现二个压密区即米至米，米至米，一个松弛区即米至米，一个松动区即至米。压密区实际上是承载圈，支撑着绝大部分地应力，它在围岩稳定过程中起着关键作用。据变形量、变形速率、变形与时间关系曲线做出了围岩变形活动状态图，从图上可得出围岩松动圈尺寸为米，一围岩明显位移范围为一米，围岩允许最大位移值为一毫米，两次支护合理间隔时间混合岩化片麻岩为天，石墨片岩和黑云母片麻岩为天。巷道开挖引起的围岩松动圈和明显位移范围是衡量围岩稳定程度，评价支护效果的一个重要指标。据多点位移计实测，巷道围岩位移活动状态如图所示