隧道工程課件第9講隧道支護結(jié)構(gòu)設計計算方法的基本原理-免費閱讀
【正文】 、自然拱的定義。 W2 β W2 T1 N A φ0 C D F B N E P W1 h H B T1 T2 T2 第五章 隧道支護結(jié)構(gòu)設計計算方法的基本原理 β角的斜直面； FEGH下沉時受到兩側(cè)巖體的挾持，應當強調(diào)它反過來又帶動了兩側(cè)三棱巖體ACE和 BDF的下滑，而當整個下滑巖體 ABDHGC下滑時，又受阻于未擾動巖體。 從施工過程中巖體 (包括土體 )的運動情況可以看到 ， 隧道開挖后如不及時支撐 ， 巖體即會大量坍落移動 ， 這種移動會影響到地表并形成一個坍陷區(qū)域 ， 此時巖體將會出現(xiàn)兩個滑動面 。 ? 提出基于 “ 自然拱 ” 概念的計算理論 第五章 隧道支護結(jié)構(gòu)設計計算方法的基本原理 hk B B b Bt hk Ht 245 0??? ( a) ( b) 第五章 隧道支護結(jié)構(gòu)設計計算方法的基本原理 在松散和破碎巖體中 ， 坑道的側(cè)壁受到擾動而產(chǎn)生滑移 ， 自然拱的跨度也相應加大 。 ?理論公式計算 ：由于圍巖地質(zhì)條件的千變?nèi)f化 ，所用計算參數(shù)難以確切取值 ， 目前還沒有一種能適合于各種客觀實際情況的統(tǒng)一理論 。 第五章 隧道支護結(jié)構(gòu)設計計算方法的基本原理 二 、 影響圍巖壓力的因素 影響圍巖壓力的因素很多 ， 通常可分為兩大類 。 狹義概念：指圍巖變形受阻而作用在支護結(jié)構(gòu)上的作用力 。 假定彈性反力 彈性反力的分布圖形為直線 (三角形或梯形 ) 對拱形結(jié)構(gòu)按變形曲線假定了月牙形的彈性反力圖形 第五章 隧道支護結(jié)構(gòu)設計計算方法的基本原理 將隧道邊墻視為支承在側(cè)面和基底地層上的雙向彈性地基梁 ，計算在主動荷載作用下拱圈和邊墻的內(nèi)力。從這方面講，支護結(jié)構(gòu)計算理論的發(fā)展大概可分為 3個階段。 一、剛性結(jié)構(gòu)階段 將地下結(jié)構(gòu)視為 剛性結(jié)構(gòu)的壓力線理論 。 ?局部變形彈性地基梁理論 ?共同變形彈性地基梁理論 第五章 隧道支護結(jié)構(gòu)設計計算方法的基本原理 三、連續(xù)介質(zhì)階段 ?用連續(xù)介質(zhì)力學理論計算地下結(jié)構(gòu)內(nèi)力 ?這種計算方法以巖體力學原理為基礎 ， 認為坑道開挖后向洞室內(nèi)變形而釋放的圍巖壓力將由支護結(jié)構(gòu)與圍巖組成的地下結(jié)構(gòu)體系共同承受 。 (二 )圍巖壓力分類 ? 松動壓力 ? 形變壓力 ? 膨脹壓力 ? 沖擊壓力 第五章 隧道支護結(jié)構(gòu)設計計算方法的基本原理 第五章 隧道支護結(jié)構(gòu)設計計算方法的基本原理 由于開挖而松動或坍塌的巖體以重力形式直接作用在支護結(jié)構(gòu)上的壓力稱為松動壓力 。 ? 地質(zhì)因素：它包括初始應力狀態(tài) 、 巖石力學性質(zhì) 、 巖體結(jié)構(gòu)面等； ? 工程因素：它包括斷面大小、施工方法、支護設置時間、支護剛度、坑道形狀等。 ?統(tǒng)計的方法 ：在大量施工坍方事件的統(tǒng)計基礎上建立起來的統(tǒng)計方法 ， 在一定程度上能反映圍巖壓力的真實情況 。 式中 b—— 坑道的凈跨之半； Ht—— 坑道的凈高； —— 巖體的似摩擦角， ? ?245 0????? tgHbb tt 0? a rc tg f?0?第五章 隧道支護結(jié)構(gòu)設計計算方法的基本原理 圍巖垂直均布松動壓力： khq ??圍巖水平均布松動壓力可按朗金公式
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