英文
ground pressure around shaft
简介
竖井围岩应力变化及变形或破坏而作用在支护结构上的力。围岩发生变形甚至破坏的主要原因是由于次生应力作用的结果(图1)。围岩破坏后形成的松散岩体对竖井支护结构的压力称为散体地压。围岩变形作用在支护结构上的压力称为变形地压。此外尚有岩土吸水膨胀引起的膨胀变形地压;由于用冻结法凿井时，冻结体温度变化引起的冻结压力。影响竖井地压的因素有岩石物理力学性质、岩体结构、地下水、原岩应力状态和竖井深度等。竖井地压分布属于三维力学问题。竖井各水平截面上的地压不等，设计支护时，通常以最大地压作为外荷载。竖井支护除井颈部分较厚外，其余沿全深厚度相等。
图2 圆柱形滑移
图1 竖井围岩次生应力分布图
r—岩体内一点的坐标;σr—围岩的径向应力;
σθ—围岩的切向应力;σ2—围岩的垂向应力
竖井围岩发生变形甚至破坏的过程中会出现井壁凸裂、片帮和井口塌陷等现象。初期由于变形量很小，须通过专门仪器的量测才能确定它的存在和量的大小。
竖井地压显现的形式分为两类：变形和破坏。岩体较软时，次生应力使围岩产生较大的塑性变形，对竖井支护施加挤压力。若围岩变形均匀，支护承受均匀挤压力。反之，支护可能受拉应力。在坚硬岩体中，尤其在岩体中存在结构弱面时，由于受拉应力或剪应力的作用，岩体可能沿弱面发生破坏。破坏后的岩体碎块将沿滑动面向竖井空间滑移，对支护产生挤压力。在浅部靠近地表的岩体中，岩体滑移常常引起地表塌陷。此时滑移体呈倒台阶形，如果出现大量涌砂冒泥现象，沉陷范围将增大，甚至引起井口全部坍塌。而深部破碎岩体则呈中空圆柱状(图2)。竖井四周破坏范围与岩层倾角有关，在水平岩层中，围岩破坏范围近似相等;在倾斜岩层中，倾斜上方破坏最严重。由于各层岩性的变化，围岩只发生局部破坏，破坏形式通常呈楔形滑移(图3)。
图3 楔形滑移