2012年岩土工程师考试：工程岩体分级标准27

会计考友

(2)高初始应力区的存在，已为工程实践所证实。岩爆和岩芯饼化产生的共同条件是高初始应力。一般情况下，岩爆发生在岩性坚硬完整或较完整的地区，岩芯饼化发生在中等强度以下的岩体。在我国，二摊工程的正长岩、白鹤摊工程的玄武岩、大岗工程的花岗岩、鲁布格工程的白云岩、大瑶山隧道浅变质长石石英砂岩、拉西瓦工程的花岗岩以及天生桥二级引水隧洞、渔子溪工程的引水洞、河南省故县工程、甘肃金川矿等，在勘探和掘进过程都有岩爆或岩芯饼化发生，经实测均存在高初始应力。在国外，如瑞典的Victas隧洞，升挖期间在300m长的地段发生岩爆，该洞段位于高水平应力区，最大主应力为35MPa，倾角10°，方向垂直洞轴线。美国大古力坝，厂房基坑为花岗岩，开挖中水下层状裂升，剥离一层又一层。
一定的初始应力值，对不同岩性的岩体，影响其稳定性的程度是不一样的。为此，用岩石单轴饱和抗压强度(Rc)与最大主应力(σ1)的比值，作为评价岩爆和岩芯饼化发生的条件，进而计价初始应力对工程岩体稳定性影响的指标。实测资料表明，一般当Rc/σ1=3～6时就会发生岩爆和岩芯饼化，小于3可能发生严重岩爆。实际上，洞室周边应力集中系数最小为2，这样高的初始应力值(σ1)，引起洞周边应力集中，从而使得部分洞壁岩体接近或超过强度极限。
考虑到空间最大主应力(σ1)与工程轴线(如洞室轴线)夹角的不同，对工程岩体稳定的影响程度也不同，只有垂直工程轴线方向的最大初始应力(σmax)，对工程岩体稳定的影响最大，且荷载作用明确。
由于高初始应力对工程岩体稳定性的影响程度，尚缺乏成熟的资料，目前还不能给出更详细的规定，将应力情况定为两种是适宜的。
初始应力各向异性的大小，最大主应力方向与工程主要特征尺寸方位(如洞室轴线、坝轴线、边坡走向等)的关系不同，对工程岩体稳定性的影响也不同，特别是地下工程岩体。
由于目前在这方面缺乏足够的依据，无法在分级标准中作出规定，而且这类问题也不是分级工作所能解决的，应在工程设计和施工中根据具体情况给予充分地注意。