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(完整版)
【正文】 構(gòu)設(shè)計計算方法的基本原理 拱頂坍塌、冒落 水平巖層 傾斜巖層 第五章 隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計計算方法的基本原理 水平巖層冒落 傾斜巖層掉塊、塌落 高邊墻坍塌 第五章 隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計計算方法的基本原理 裂隙巖體頂部掉塊 第五章 隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計計算方法的基本原理 形變壓力是由于圍巖變形受到與之密貼的支護(hù)如錨噴支護(hù)等的抑制 ， 而使圍巖與支護(hù)結(jié)構(gòu)共同變形過程中 ， 圍巖對支護(hù)結(jié)構(gòu)施加的接觸壓力 。 在成拱過程中形成的相對穩(wěn)定的拱形坍腔結(jié)構(gòu) ， 成為自然拱或坍落拱 。 視巖體為散粒體 。 KtgbV ??0???0???tgbV ?如以 ＝ f 代入，得 0?tg fbV ?? ??????? ???????? ?? 24521 02 ??? tgHe tv側(cè)向均布壓力則仍按朗金公式計算： 第五章 隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計計算方法的基本原理 式中 ω—— 寬度影響系數(shù) ， ω=1+i(B5) B—— 坑道寬度 ， 以 m計； i—— B每增加 1m時 ， 圍巖壓力的增減率 (以 B＝5m為基準(zhǔn) )， 當(dāng) B＜ 5m時取 i=， B＞ 5m時 ， 取 i＝。 圍巖壓力 滑動面 滑動土體 未擾動土體 支護(hù)結(jié)構(gòu)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 受力的極限平衡條件： 滑動巖體重量＝滑面上的阻力 +支護(hù)結(jié)構(gòu)的反作用力 (圍巖松動壓力 ) 圍巖松動壓力＝滑動巖體重量 — 滑面上的阻力 ① 隧道埋深 h小于或等于等效荷載高度 hq(即 h≤hq)時，忽略滑動面上的摩擦力： hq ??式中 γ —— 圍巖容重 ， 以 kN/m3計； h —— 隧道埋置深度，以 m計。 圍巖垂直均布松動壓力 q hKBtghhBQq ???? ??????? ??? 1? ?2121 eee ??? ?? ??????????tgtgtgtgtgtgtgtg0001 ?????第五章 隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計計算方法的基本原理 圍巖水平均布松動壓力 ?????????Hehe21? ?2121 eee ??第五章 隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計計算方法的基本原理 如圖所示單線鐵路隧道 ， 處在 Ⅳ 級圍巖中 ， 圍巖容重 γ＝ ， 隧道跨度 B＝ ， 高度 Ht=，φ0＝ 55176。 。 。因此，在計算圍巖壓力時，必須考慮滑面上阻力的影響。 圍巖級別 Ⅰ ～ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ 水平勻布壓力 0 ＜ 5 q (0 .15 ～ ) q (0 .30 ～ ) q (0 .5 ～ ) q 水平壓力 e推薦范圍 第五章 隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計計算方法的基本原理 上述計算表達(dá)式的適用條件 ① H/B＜ (H為坑道的高度 )； ② 深埋隧道； ③ 不產(chǎn)生顯著的偏壓力及膨脹壓力的一般圍巖； ④ 采用鉆爆法施工的隧道 。 第五章 隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計計算方法的基本原理 ctg ?? ???0???????? tgctgctgf ??????式中 ? 0?—— 巖體的內(nèi)摩擦角和似摩擦角； 巖體的抗剪強(qiáng)度： 巖體堅固性系數(shù)： 第五章 隧道支護(hù)
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