硐室的断面形状对围岩应力分布有着显著的影响。以矩形硐室和圆形硐室对比为例,矩形硐室的四角由于曲率半径较小,会产生明显的应力集中现象。根据相关研究和工程实践,矩形硐室四角的应力集中系数可达到 6 - 8,即四角处的应力是原岩应力的 6 - 8 倍。在某矿山的矩形巷道开挖过程中,通过应力监测发现,巷道四角的应力明显高于其他部位,导致四角处的岩体率先出现开裂和剥落现象,需要及时进行支护加固。而圆形硐室的应力分布相对较为均匀,应力集中程度较低,在相同的地质条件和原岩应力下,圆形硐室的稳定性要优于矩形硐室。因此,在工程设计中,合理选择硐室的断面形状对于提高硐室的稳定性至关重要。
2.1.2 围岩压力的定量计算(普氏地压理论实操)
普氏地压理论在围岩压力的定量计算中具有重要的应用价值,它为工程支护设计提供了关键的荷载依据。以某宽度为 4m、高度为 3m 的泥质页岩矩形巷道为例,依据普氏地压理论进行计算。