焦艳红

（山西省屯留县交通局，山西 长治 046100）

1 概述

我国铁路隧道围岩分类是以围岩稳定性为基础的。但在结构设计中，往往把坑道围岩的稳定性转化为对支护结构的荷载——围岩压力来处理，也就是说，在结构设计中所关注的往往是围岩压力的大小及其性质（分布情况、围岩压力方向、分布形状等）。围岩类别不同，相应的围岩压力也不同。

在地层开挖坑道，如果开挖后不支护坑道，往往会遇到这样一些情况：有的围岩在开挖后会迅速坍塌，甚至会填满整个坑道空间，在地表还可以形成一个与坑道体积相仿的坍塌区；有的围岩在坑道开挖后会发生坑道岩块错动、掉块，甚至塌方；有的围岩开挖后会维持暂时稳定，仅在个别地方产生掉块。这种情况表明，开挖坑道使围岩原有的平衡状态破坏了，坑道周围一定范围内产生了不同程度的扰动，地质情况不同，影响范围不同。

2 围岩压力的分析

为了保证坑道维持需要的净空间和安全，坑道开挖后一般是必须进行支护的，也就是阻止坑道周围的围岩产生移动或下掉。被挠动后的围岩要移动或要变性，而支护结构要阻止围岩移动或变性，围岩就必然会给支护结构施加压力，这个力就是围岩压力。坑道开挖前，围岩处于原先的平衡状态。见图1。

图1

在距地面H深取一单元体，此时，单元体处于三向应力状态，变性受到约束，即岩体在“初始应力状态”时处于相对平衡状态，是稳定的。在上覆围岩的重力作用下，初始应力大小为：