新奧法隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)隧道工程(6)荷載計(jì)算-免費(fèi)閱讀
【正文】 隧道穩(wěn)定性的分類對(duì)選擇和確立圍巖的分級(jí)指標(biāo)有直接意義。因此，在圍巖分級(jí)中，如何根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造的特征引進(jìn)初應(yīng)力的影響，是需要進(jìn)一步研究的問題。 影響坑道圍巖穩(wěn)定性的因素一般認(rèn)為有兩類： 一類是客觀存在的 地質(zhì)因素； 另一類是 設(shè)計(jì)和施工因素，或稱為人為因素 。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，這個(gè)深度通常為 2～ 坍方平均高度值，即： Hp＝（ 2～ ） hq 式中： Hp－深淺埋隧道的分界深度； hq－荷載等效高度； q－深埋隧道豎向均布?jí)毫Α? ⑴ 深埋隧道圍巖壓力的確定 (工程類比法 ) 圍巖豎向勻布?jí)毫?q按下式計(jì)算： q = 2s1 γω (kN/m2) 式中： S— 圍巖級(jí)別，如屬 II級(jí)，則 S＝ 2； γ — 圍巖容重， (kN/m2)； ω ＝ 1+ i(B5)— 寬度影響系數(shù)； B— 隧道寬度，（ m）； i —— 以 B＝ 5m為基準(zhǔn)， B每增減 1m時(shí)的圍巖壓力增減率。習(xí)慣上稱這種隧道為深埋隧道，否則為淺埋隧道。它與形變壓力的基本區(qū)別在于它是由吸水膨脹引起的。它包括由地應(yīng)力引起的圍巖應(yīng)力以及圍巖變形受阻而作用在支護(hù)結(jié)構(gòu)上的作用力。不同階段的地質(zhì)勘察、試驗(yàn)研究、工作順序可用右圖所示的框圖來表示 。 ⑷ 組合多種因素的分類方法 比較完善的是 1974年挪威地質(zhì)學(xué)家巴頓等人提出的“ 巖體質(zhì)量 —— Q” 的分類方法。 ⑵ 以巖體構(gòu)造、巖性特征為代表的分級(jí)方法： ① 這類分類法以泰沙基分類法為代表 這類分類法是在早期提出的，限于當(dāng)時(shí)的條件，僅把不同巖性、不同構(gòu)造條件對(duì)圍巖分類，這類分類法曾長期被各國采用，至今仍有廣泛的影響。 Jr:節(jié)理粗糙度，節(jié)理愈光滑， Jr取值愈小 。 隧道圍巖分級(jí)及其應(yīng)用 ● 目前，隧道圍巖分級(jí)是設(shè)計(jì)、施工的基礎(chǔ)（工程類比法就是建立在圍巖分級(jí)的基礎(chǔ)上的）。 ● 圍巖分級(jí)的目的 ① 作為選擇施工方法的依據(jù)； ② 進(jìn)行科學(xué)管理及正確評(píng)價(jià)經(jīng)濟(jì)效益； ③ 確定結(jié)構(gòu)上的荷載（松散荷載）； ④ 給出襯砌結(jié)構(gòu)的類型及其尺寸； ⑤ 制定勞動(dòng)定額、材料消耗標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)等等； ● 人們對(duì)圍巖的認(rèn)識(shí)是不斷深入的： 從在國外的情況看： 土石方工程分類法 (開挖難易程度 ) 巖石的堅(jiān)固性來分類 : 如堅(jiān)固性系數(shù) f RQD 從圍巖穩(wěn)定性出發(fā)分類來代替多年沿用的堅(jiān)固性為基礎(chǔ)的分類 從分級(jí)指標(biāo)方面： 大多數(shù)從定性描述 經(jīng)驗(yàn)判斷 定量描述 ● 以隧道圍巖的穩(wěn)定性為基礎(chǔ)進(jìn)行分級(jí)是隧道圍巖分類的總趨勢(shì)。 Ja:節(jié)理蝕變值，蝕變愈嚴(yán)重， Ja取值愈大， Jw:節(jié)理含水折減系數(shù)，節(jié)理滲水量愈大，水壓愈高， Jw取值愈小， SRF:應(yīng)力折減系數(shù)，圍巖初始應(yīng)力愈高， SRF取值愈大 ● 指標(biāo)的選擇 ⑴ 首先選擇對(duì)隧道圍巖穩(wěn)定性有重大影響的因素指標(biāo)； ⑵ 選擇測試設(shè)備簡單、人為因素小、科學(xué)性強(qiáng)的定量指標(biāo)； ⑶ 選擇指標(biāo)要有一定的綜合性。 ② 以巖體綜合物性為指標(biāo)的分類法 60年代我國提出了以巖體綜合物性指標(biāo)為基礎(chǔ)的 “ 巖體綜合分類法 ” 。巖體質(zhì)量值 Q實(shí)質(zhì)上是巖塊尺寸、抗剪強(qiáng)度和作用力復(fù)合指標(biāo)，根據(jù)不同的 Q值，可將巖體進(jìn)行分類。 我國公路隧道圍巖分級(jí) ⑴ 公路隧道圍巖分級(jí)的出發(fā)點(diǎn) ● 強(qiáng)調(diào)巖體的地質(zhì)特征的完整性和穩(wěn)定性，避免單一的巖石強(qiáng)度指標(biāo)分級(jí)的方法； ● 分級(jí)指標(biāo)應(yīng)采用定性和定量指標(biāo)相結(jié)合的方式； ● 明確工程目的和內(nèi)容，并提出相應(yīng)的措施； ● 分級(jí)應(yīng)簡明，便于使用； ● 考慮吸收其它圍巖分級(jí)優(yōu)點(diǎn)，并盡量和我國其它工程分級(jí)一致。從狹義上來理解，圍巖壓力是指圍巖作用在支護(hù)結(jié)構(gòu)上的壓力。 ⑷ 沖擊壓力： 是指圍巖中積累了大量的彈性變性能之后，由于隧道的開挖，圍巖的約束被解除，能量突然釋放所產(chǎn)生的壓力。 ⑶ 施工因素： 如爆破所產(chǎn)生的震動(dòng)，常常是引起塌方的重要原因之一，造成圍巖壓力過大，又如分部開挖多次擾動(dòng)圍巖，也會(huì)引起圍巖失穩(wěn)，加大自然拱范圍。 當(dāng) B5m，取 i ＝ ；當(dāng) B 5m,取 i ＝ 。 在礦山法施工的條件下， I一 III級(jí)圍巖取 Hp＝ 2h
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