變形壓力是指洞室圍巖在受到支護結構限制下的變形所導致的對支護產生的壓力。
影響因素
變形壓力的大小受多種因素影響，包括巖體的力學性質、巖體的初始應力場、洞室形狀、支護時間和支護剛度等。
成因分類
變形壓力按照成因可分為三種類型。（1）彈性變形壓力：指在及時采取支護措施的情況下，圍巖保持在彈性應力狀態下，或在緊鄰開挖面的位置，由于“空間效應”的存在，使得支護結構只受到部分圍巖的彈性變形作用，從而形成的變形壓力。（2）塑性變形壓力：當圍巖的二次應力狀態超過巖體的極限強度時，洞室圍巖出現塑性區域，圍巖在此區域內發生塑性變形，由此產生的壓力被稱為塑性變形壓力，這也是最常見的圍巖變形壓力。（3）流變壓力：在流變圍巖中，洞室周圍產生了隨著時間增長的顯著變形或流動，由巖體變形、流動引起的這種壓力被稱為流變壓力，具有顯著的時間效應，可能導致圍巖鼓脹。
發展過程
洞室開挖后，若重新分布的應力小于圍巖的巖體強度（彈性極限），圍巖會處于穩定狀態。但如果重新分布的應力超過了圍巖的巖體強度，則洞室周圍的圍巖首先會發生破壞，裂隙從巖石表面沿著徑向方向向巖石內部延伸，這個延伸范圍被稱為塑性區。隨著圍巖塑性區向巖石深處的發展，靠近洞室的圍巖表層開始松動。如果能夠及時進行支護，可以使圍巖與支護形成平衡狀態，在此狀態下，支護承受了圍巖向洞室內的徑向方向收斂變形所產生的變形壓力，以及部分松動壓力。
圍巖位移監測
通過監測圍巖變形（洞周收斂、圍巖位移）和支護應力（如錨桿應力、噴射混凝土層應力）的數據，可以建立圍巖和支護兩者的特征曲線。這兩條曲線的交點代表平衡點，可用于分析評估洞室的穩定性和支護效果。當支護特征曲線在最大允許變形處相交時，所需的支護抗力最小?？紤]到一定的安全裕度，圍巖變形應控制在最大允許值以內，因此支護抗力可以在A點適當提高。當平衡點位于B點右側時，變形急劇增加，圍巖可能發生破壞，此時應及時采取加固措施。圍巖收斂測試的時間過程曲線還可以用于確定最終支護的時機。通常，會在收斂速度明顯下降、收斂量已達到最大允許值的80%-90%，且收斂速度達到0.15mm/d或頂拱位移速率小于0.1mm/d時進行支護。
允許變形值
圍巖的穩定主要取決于變形量。通過對觀測數據的研究，首先確定破壞變形的極限值，然后再確定變形的允許值。
參考資料 >