围岩松动圈

围岩松动圈是指开挖后，围岩受力状态改变导致岩石强度下降，从而在巷道周围形成的一个松弛破碎带。其大小与围岩强度和原岩应力密切相关，是评估巷道稳定性和设计支护方案的重要依据。

围岩松动圈的形成是由于巷道开挖后，围岩受力状态由三向变为近似两向或单向，导致应力重新分布和局部集中。当应力值超过围岩强度时，围岩发生塑性变形、破碎，形成松弛破碎带，即围岩松动圈。

围岩松动圈的形成主要受围岩强度和原岩应力的影响。当原岩应力相同时，围岩强度低则松动圈大；当围岩强度相同时，原岩应力小则松动圈小。此外，节理裂隙发育程度、地下水、岩层厚度等因素也会影响其范围和程度。

除了围岩强度和原岩应力，影响围岩松动圈形成的因素还包括节理裂隙发育程度、地下水状况、岩层厚度、温度以及爆破损伤等。这些因素通过影响岩石的单轴抗压强度等力学特性，进而对围岩松动圈的范围和程度产生影响。

在影响围岩松动圈形成的因素中，自然因素包括围岩强度、原岩应力、节理裂隙发育程度、岩层厚度和温度等；人为因素主要是爆破损伤以及巷道开挖导致的地下水状况改变等。

在地下工程中，为预防和管理人为因素导致的围岩松动，可采取超前支护、注浆加固、控制爆破参数等措施。同时，加强监控量测和地质超前预报，及时发现和处理异常情况，确保施工安全。

在地下工程中，人为因素导致的围岩松动会有多种具体表现。以下是一些主要的表现：

错动松弛：在多组结构面发育的硬岩岩体中，如果开挖后围岩应力超过其屈服强度，围岩会沿已有的多组节理发生剪切错动而松弛，形成一个松动的圈层。这种松动圈本身不稳定，特别是在有地下水活动时，容易导致拱顶坍塌和边墙失稳。

剪切滑移：对于厚层状或块状结构的硬岩围岩，如果存在陡倾洞内的大型结构面（如小断层、大型节理等），这些结构面可能会控制围岩向洞内的剪切滑移。此外，固结程度较低的软弱岩体（如泥质粉砂岩、泥岩等）也可能出现塑性挤出变形。

膨胀内鼓：当围岩中含有大量膨胀矿物时，由于开挖形成的低应力区吸引高应力区的地下水转移，吸水膨胀的岩体（如膨胀岩）会发生强烈的膨胀并导致围岩内鼓变形。这可能导致洞室设计空间不足，甚至使围岩表部膨胀开裂和解体。

支护失效：如果支护措施不当或未能及时实施，人为因素（如施工过程中的爆破损伤）可能加剧围岩的松动和破坏。支护结构（如锚杆、钢支撑等）的损坏或失效也会直接导致围岩松动范围的扩大。

巷道变形：随着围岩松动的加剧，巷道可能会出现明显的变形现象，如收敛变形、底鼓等。这些变形不仅影响巷道的正常使用，还可能对工人的安全构成威胁。

为了预防和管理这些人为因素导致的围岩松动问题，需要采取一系列的技术措施和管理手段。例如，加强地质勘察和超前预报工作，制定合理的施工方案和支护参数；采用先进的爆破技术和施工工艺，减少对围岩的损伤；加强监控量测工作，及时发现和处理异常情况；以及制定应急预案和救援措施等。

为了有效预防和管理人为因素导致的围岩松动问题，在地下工程中可以采取以下措施：

一、加强超前支护与注浆加固

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