沉井地压：—种特殊表土地压的探讨（一）

本文对沉井在表土中下沉引起的应力现象及相关争论进行了分析和讨论。研究发现，在沉井正常下沉过程中，不仅竖井表层土压力，沉井前端(刃脚)也受到被动土压力的影响。
关键词:沉井；地面压力；主动土压力；被动土压力
引言
岩石力学认为，所谓地压是指存在于岩体中的力，它不仅包括原岩作用于围岩、围岩之间的相互作用，还包括围岩作用于支护的力。当围岩二次应力不超过其弹性极点时，地压可全部由围岩承受，巷道无需支护也能保持一定时间的稳定；当二次应力超过围岩的强度极点时，为了维持巷道的稳定，必须架设支架。此时，地压由围岩和支架共同承担。因此，由于变形和落石块作用在支架上而移动的围岩压力称为狭义地压。岩体中原岩作用于围岩和支护的压力称为广义地压。就地下工程而言，主要研究狭义的地压。
如果在一个井筒(垂直巷道)中，井筒(支护)由于井筒侧面的破坏而被压，则岩土压力和水压力(有水时)形成的压力就是井筒地压。
1。竖井地压
1.1竖井松散地压的计算
当竖井在表土或井壁附近的岩石中发生断裂时，井壁周围会产生松散地压，这个地压有很多计算公式。目前竖井设计中松散地压的计算广泛采用平面挡土墙公式和锥形挡土墙计算方法。
平面挡土墙计算方法的实质是将表土或破碎围岩视为未固结的松散体，将井壁视为平面挡土墙。作用在井壁上的土压力是主要的动土压力。
在锥形挡土墙的计算方法中，井壁为圆柱面。当土(或破碎岩体)向内滑动时，井壁周围的岩土会形成空同心圆锥。根据空之间的轴对称问题得出计算公式。
他们的计算假设和依据都是基于:
1。在讨论竖井围岩的应力分布时，将竖井视为半无限长的垂直孔洞。
2。轴(支架)是一个受力体，固定直立，不会移动。
3。根据狭义地压的定义，取围岩因变形、移动或冒落而作用在支架上的压力，计算竖井的松散地压。
1.2平面挡土墙计算方法的由来
1.2.1普氏计算方法[6]
普罗托·吉亚科洛夫(m.m.протодьяконов)井筒压力是极限平衡状态下的侧压力。岩石(土)自重为γz(z为计算深度)，侧压力系数为，井筒压力为p，但井筒深入岩层时，硬岩和软岩井筒压力明显不同，产生秦的计算方法。
1.2.2秦的计算方法
秦巴尔耶维奇(п。м.цимбаревич)的基本观点与普氏相同，只是没有使用加权平均坚固系数，而是分层计算。秦的立井(垂直巷道)地压计算公式是:“垂直巷道中的支护，可以看作是一种承受围岩主动压力的挡土墙。这种假设并不十分严格，而只是一种可以提供近似结果的假设”。同时将土体视为松散介质，不考虑粘聚力:“而且只有在岩层与支护材料之间没有摩擦力的情况下才有效”[2]。
由于秦公式至今在设计计算中被广泛使用，长期以来人们认为井壁(包括沉井)所受的力是“承受围岩(土)主动压力”的地压，没有其他力。