隧道工程課件第9講隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計計算方法的基本原理(存儲版)
【正文】 計算： ?????? ???????? ?? 24521 02 ?? tgHqe t第五章 隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計計算方法的基本原理 ? ? 02222 0 ???????? dhbdhtgkbdb VVVV ?????? 在地面深度為 h處取出一厚度為 dh的水平條帶單元體 ， 考慮其平衡條件 ∑V＝ 0 ， 得出 v? 假定作用在任何水平面上的豎向壓應(yīng)力 是勻布的 ， 相應(yīng)的水平力 k為側(cè)壓力系數(shù) 。 對于這樣的情況 ， 可以采用松散介質(zhì)極限平衡理論進(jìn)行分析 。 AC、 BD是一個假定破裂滑面，該滑面的抗剪強(qiáng)度決定于滑面的摩擦角 φ及粘結(jié)力 c，為簡化計算采用巖體的似摩擦角 φ0。 。 B Ht h 第五章 隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計計算方法的基本原理 (a) 全土柱理論泰沙基理論比爾鮑曼理論謝家修理論鐵路隧規(guī)普氏埋深 h松動壓力2 D ( 12m ) 2 hp全土柱理論泰沙基理論比爾鮑曼理論謝家修理論鐵路隧規(guī)普氏埋深松動壓力重點、難點內(nèi)容 、圍巖壓力的種類。為方便計算，根據(jù)實踐經(jīng)驗作如下簡化假定。 第五章 隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計計算方法的基本原理 (2)淺埋隧道 當(dāng)隧道埋深不大時 ， 開挖的影響將波及到地表而不能形成 “ 自然拱 ” 。 具體表達(dá)式為： fbh tk ?式中 hk—— 自然拱高度； bt—— 自然拱的半跨度。 第五章 隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計計算方法的基本原理 (二 )確定圍巖松動壓力的方法 ?現(xiàn)場實地量測 ：按目前的量測手段和技術(shù)水平來看量測的結(jié)果尚不能充分反映真實情況 。 上述松動壓力 、 形變壓力往往同時存在 ， 難以嚴(yán)格區(qū)分 。 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 。 地層對襯砌變形的約束作用力就稱之為 彈性反力 。 第五章 隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計計算方法的基本原理 地下工程支護(hù)結(jié)構(gòu)理論的一個重要問題是如何確定作用在地下結(jié)構(gòu)的荷載以及如何考慮圍巖的承載能力。 壓力線理論認(rèn)為 ， 地下結(jié)構(gòu)是由一些剛性塊組成的拱形結(jié)構(gòu) ， 所受的主動荷載是地層壓力 ， 當(dāng)?shù)叵陆Y(jié)構(gòu)處于極限平衡狀態(tài)時 ， 它是由絕對剛體組成的三鉸拱靜定體系 ， 鉸的位置分別假設(shè)在墻底和拱頂 ，其內(nèi)力可按靜力學(xué)原理進(jìn)行計算 。 一方面圍巖本身由于支護(hù)結(jié)構(gòu)提供了一定的支護(hù)阻力 ， 從而引起它的應(yīng)力調(diào)整達(dá)到新的平衡；另一方面 ， 由于支護(hù)結(jié)構(gòu)阻止圍巖變形 ，它必然要受到圍巖給予的反作用力而發(fā)生變形 。 松動壓力常通過下列三種情況發(fā)生： ?在整體穩(wěn)定的巖體中，可能出現(xiàn)個別松動掉塊的巖石； ?在松散軟弱的巖體中，坑道頂部和兩側(cè)邊幫冒落； ?在節(jié)理發(fā)育的裂隙巖體中，圍巖某些部位沿軟弱面發(fā)生剪切破壞或拉壞等局部塌落。 第五章 隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計計算方法的基本原理 三、圍巖松動壓力的形成和確定方法 (一 )圍巖松動壓力的形成 深埋坑道開挖后圍巖由變形到坍塌成拱的整個變形過程 ， 稱為圍巖的成拱作用 。 第五章 隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計計算方法的基本原理 ? 提出巖體堅固性系數(shù) f 的概念 。 σH=kσv 第五章 隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計計算方法的基本原理 H dh 2 a O K σvtg0?
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