《巖石地下工程》ppt課件(文件)
【正文】 r?2P aP P P P 影響圈半徑 r= 3 a aP P λ P λ P 壓應(yīng)力區(qū) 拉應(yīng)力區(qū) θ λ=1/4 σ θ =（ 1+λ ） P +（ 1λ ） P cos2θ （ 513） a周邊應(yīng)力情況 r= , 則 σ r = 0， τ rθ =0 由式（ 513）可得圖 56所示的巷道周邊切向應(yīng)力狀態(tài)分布曲線 aP P λ P λ P 壓應(yīng)力區(qū) θ λ=1/3 σ θ =（ 1+λ ） P +（ 1λ ） P cos2θ （ 513） 作業(yè)：求出頂壓為 P,側(cè)壓系數(shù) λ=1/4 時(shí)， 圓巷周邊的應(yīng)力分布。 把 θ=0 0和 900代入 514式中 可得出： σ 90= P+λP( 1+2m) ≥ 0 對(duì)于 A點(diǎn)，有 θ=0 0 ，則根據(jù)（ 514）得到： 則 m≥(1 λ)/(2λ) (λ1) m=b/a λP λP P P b a θ A B （ 2）當(dāng) λ1 時(shí)，要使 A點(diǎn)無(wú)拉應(yīng)力，則 σ 0= （ 2/mλ+1 ） P （ 1）當(dāng) λ1 時(shí)，則 A點(diǎn) σ 0=（ 2/mλ+1 ） P0,無(wú)拉應(yīng)力， （ 2/mλ+1 ） P ≥ 0 即 m≤2/(λ 1) (λ1) 對(duì)于 B點(diǎn)，有 θ=90 0 ，則根據(jù)（ 514）得到： （ 2）當(dāng) λ1 時(shí)，要使 B點(diǎn)應(yīng)力始終大于 0 ，則 （ 1）當(dāng) λ1 時(shí)，則 B點(diǎn)的應(yīng)力始終大于 0，無(wú)拉應(yīng)力。 Pi P0 P0 P0 P0 R0 r λ P0 λ P0 θ . 峰前區(qū)彈塑性力學(xué)分析 彈塑性力學(xué)處理的對(duì)象的應(yīng)力 應(yīng)變圖形如圖 56所示。 （ 1） Rp與 R0成正比，與 P0成正比關(guān)系 ,與 c, ， P1成反比關(guān)系。 θ=450時(shí)， 有 rp=Rp。彈塑性位移是設(shè)計(jì)巷道斷面尺寸，確立變形地壓的主要依據(jù)。因此，圍巖性態(tài)及其變化狀態(tài)對(duì)支護(hù)的作用有重要影響。 P1 u0 P0P1 P1 a b a —— 圍巖特性曲線 b —— 支護(hù)工作曲線 圍巖自承能力 支架承載 能力 散體地壓 由圖中曲線可知， 周邊位移與支護(hù)反力成反比。t a nsi n1c o s210110 ???? ?????cf c39。也稱免壓拱。則 farbrq ????farbraQd222 ??????（ 2）巷道 兩邊不穩(wěn)固時(shí)的頂壓和側(cè)壓 fab 11 ?)245t a n ( 039。 式中： λ—— 側(cè)壓系數(shù)； Φ—— 內(nèi)摩擦角； Z—— 隧道埋深 a—— 隧道寬度的一半 )1(t ant a n1????azd ecraq ??????其隧道頂壓的計(jì)算公式為： 當(dāng) Z5a， c 1=0時(shí)， ?? t a nraqd??令 1t a n ba ???則 rbq d ?? 1此時(shí)太沙基地壓的頂壓計(jì)算公式與普氏地壓計(jì)算公式類似。 對(duì)于矩形巷道的頂壓集度： qd = r(RpH/2) (548) H—— 巷道高度。 ④ 加固巖體，如采用噴、錨、網(wǎng)技術(shù)對(duì)圍巖進(jìn)行支護(hù)； ① 選擇合理的隧道斷面形狀和尺寸。 ③ “卸壓”方法。 普通支護(hù) 1. 普通支護(hù)的選材和選型：材料有木材、鋼、水泥等，形狀有圓形、三心拱形，圓弧拱，半圓拱巷道等。 特點(diǎn)： ① 圍巖抗力是地壓的主動(dòng)作用下產(chǎn)生的； ② 因?yàn)閲鷰r壓力的不均勻性，支護(hù)對(duì)圍巖的擠壓變形往往是 局部的，支護(hù)上的圍巖抗力也是局部的； ③ 圍巖抗力也是一種支護(hù)的外載荷，也會(huì)造成支護(hù)的內(nèi)力； ④ 地壓作用使支護(hù)變形，而圍巖抗力能使支護(hù)減小變形。錨桿支護(hù)迅速及時(shí)，效果良好。 錨桿承載組合拱原理 1—— 錨桿 2—— 承載組合拱 錨桿懸吊松動(dòng)巖塊 錨桿的組合作用 B—— 井巷寬度 t —— 組合層厚度 l1 —— 錨固段長(zhǎng)度 l2 —— 錨桿外露長(zhǎng)度 受力：點(diǎn)錨錨桿受拉伸作用，全長(zhǎng)錨桿的受力有剪切力，拉應(yīng)力。單根錨桿的預(yù)應(yīng)力越大，對(duì)巖體的加固擠壓作用越大。 在外載荷 P作用下引起均勻壓縮帶內(nèi)切向主應(yīng)力 σ1，并假定沿厚度 t，切向應(yīng)力 σ1均勻分布，則根據(jù)薄壁圓筒公式有 trP 11???22 aN??拱形壓縮帶內(nèi)緣作用有錨桿預(yù)壓力引起的主應(yīng)力 σ2。 r 1 —— 壓縮帶內(nèi)半徑， r0 —— 巷道半徑， 關(guān)于 P的確定 : ??s i n1s i n232 )( ??rrPPbPb為彈塑性交界面上的應(yīng)力， r3以內(nèi)為塑性區(qū)，以為外為彈性區(qū)，r2 為壓縮帶外半徑。 混凝土噴層可以及時(shí)封閉巖面，隔絕水、濕氣和風(fēng)化作用對(duì)巖石的不利作用。素噴厚度可為 50~150mm。 典型的巖石錨索裝置 1—— 高抗拉強(qiáng)度鋼絲繩 2—— 鋼絲繩集束在一起， 便于錨索放入 3—— 錨固段（第一次灌漿段） 4—— 鉆孔 5—— 灌漿管端頭 6—— 鋼筋混凝土承載墩座 7—— 帶有導(dǎo)向板的承載板 8—— 錨固塊 9—— 灌漿管 第一次（預(yù)應(yīng)力前）灌漿段第二次（預(yù)應(yīng)力后）灌漿段 注漿加固支護(hù) 巖土注漿的兩個(gè)作用：抗?jié)B透和加固。水的質(zhì)量要符合要求，硫酸鹽含量不得超過 % ，氯鹽含量不超過 %，水中不含糖分或懸浮有機(jī)物。 水泥砂漿的配比變化不大。攪拌后的水泥砂漿應(yīng)立即使用，或置于專門的容器內(nèi)，并保持緩慢的攪拌狀態(tài)，否則將發(fā)生離析沉淀現(xiàn)象。一般后退式注漿采用注漿罐注漿，其設(shè)備和工藝簡(jiǎn)單，但勞動(dòng)強(qiáng)度大，錨孔注滿系數(shù)低。在孔外端的排氣管通入一盛有水的透明容器，自該容器中有氣泡逸出即證明氣體自封堵的錨索孔中排出，當(dāng)發(fā)現(xiàn)自排氣管有水泥砂漿排出或排氣終止，即
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