【正文】 ⑵ 隧道的埋深： 實(shí)踐證明，只有當(dāng)隧道埋深超過某一臨界值時(shí)，才有可能形成自然拱。 當(dāng) B5m，取 i ＝ ；當(dāng) B 5m,取 i ＝ 。普氏采用下式確定壓力拱高： fah 11 ?f巖石堅(jiān)固性 系數(shù) ， 又稱普氏 系數(shù) 。 ） 粘聚力（ MPa） 計(jì)算摩擦角（ 176。 ?1?K031 )1( P???? ? ????等應(yīng)力軸比 iiPPPPabK????00?零拉應(yīng)力軸比 ??21 ??K 1??12???K 1??洞頂不出現(xiàn)拉應(yīng)力的條件為 洞壁兩側(cè)不出現(xiàn)拉應(yīng)力的條件 圍巖應(yīng)力與位移的彈塑性分析 ? 圍巖破壞的兩種情況： 拉裂破壞 ，圍巖局部區(qū)域的拉應(yīng)力達(dá)到了抗拉強(qiáng)度，產(chǎn)生局部受拉分離破壞； 剪切破壞 ，局部區(qū)域的剪應(yīng)力達(dá)到巖體抗剪強(qiáng)度，從而使這部分圍巖進(jìn)入塑性狀態(tài)，但其余部分圍巖仍然處于彈性狀態(tài)。 c?? )~(1 ?經(jīng)驗(yàn)公式 σ1／ σc大于 ～ 。當(dāng)掌子面與斷裂或節(jié)理走向平行時(shí)，容易觸發(fā)巖爆。 ? 處于爆裂彈射的臨界狀態(tài)。 (MPa／ cm) 圍巖抗力系數(shù)（ K）愈大，說明圍巖受壓力的能力愈大。 徑向千斤頂法 工程地質(zhì)類比法 ? 根據(jù)已有建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，將擬建工程巖體的結(jié)構(gòu)和力學(xué)特性、工程規(guī)模等因素與已建工程進(jìn)行類比確定 K值。 10000RKK ?確定方法：直接測定法和工程地質(zhì)類比 (經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù) )法。 ? 各階段在演化的時(shí)序和發(fā)展的空間部位，都是由洞壁向圍巖深部依次重復(fù)更迭發(fā)生的。 ? 2)洞室埋深 ? 隨著洞室埋深增加，巖爆次數(shù)增多，強(qiáng)度也增大。 B A CO A BFFn ?式中： FOAB為曲線 OAB包圍的面積；FBAC為曲線 BAC包圍的面積。 析 ? 概述 塑性區(qū)滿足平衡方程與塑性條件，塑性區(qū)外圍的彈性區(qū)滿足平衡方程和彈性條件，在彈性區(qū)與塑性區(qū)交界處既滿足彈性條件又滿足塑性條件。 ?q（ 3）側(cè)向圍巖壓力 按擋土墻理論來計(jì)算 ?????? ???24t a n)( 2 ??? yHe理論估算法 圍巖應(yīng)力與變形的線彈性分析 ? 由于開挖，洞室周圍地層中應(yīng)力大小和主應(yīng)力方向發(fā)生了變化，這種現(xiàn)象叫做應(yīng)力的重分布，把重分布后的應(yīng)力狀態(tài)叫做圍巖二次應(yīng)力狀態(tài)。 hp— 荷載等效高度，按下式計(jì)算： hp＝ p/γ p— 深埋隧道豎向均布壓力 kN／ m2； γ — 圍巖容重（ kN／ m2）。為了確定破裂區(qū)的范圍，必須首先對破裂區(qū)的邊界線作出假定，如認(rèn)為是拋物線、半橢圓形等，此外還有采用彈塑性區(qū)的分界面作為破裂區(qū)的邊界線。 淺埋隧道不能形成拱圈 圍巖壓力的確定方法 圍巖壓力的確定目前常用有下列三種方法： ● 直接量測法 ● 經(jīng)驗(yàn)法或工程類比法 ● 理論估算法 ● 直接量測法： 是一種切合實(shí)際的方法，對隧道工程而言，也是研究發(fā)展的方向；但由于受量測設(shè)備和技術(shù)水平的制約，目前還不能普遍適用。 沖擊壓力是巖體能量的積累與釋放問題，所以它與彈性模量直接相關(guān)。 ⑵ 形變壓力： 是指由于圍巖變形受到與之密貼的支護(hù)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。 （ 3）構(gòu)造應(yīng)力場的位移反演法 構(gòu)造應(yīng)力場的反演法是根據(jù)現(xiàn)場實(shí)測位移來反推巖體應(yīng)力場的方法。 地應(yīng)力解除法 （ ground stress relief method）又稱地應(yīng)變解除法是目前常用的一種 絕對地應(yīng)力測量 方法。 ? 地應(yīng)力恢復(fù)法 （ ground stress restoration method）是測量巖石絕對應(yīng)力的一種方法。直接法是指巖體應(yīng)力由測量儀器所記錄的補(bǔ)償應(yīng)力、平衡應(yīng)力或其他應(yīng)力量直接決定，無需知道巖石的物理力學(xué)性質(zhì)和應(yīng)力 ——應(yīng)變的關(guān)系。在間接法中，測試儀器不是直接記錄應(yīng)力或應(yīng)力變化值，而是測量某些與應(yīng)力有關(guān)的間接物理量的變化，然后，根據(jù)己知的應(yīng)力 ——應(yīng)變關(guān)系，由測得的間接物理量，計(jì)算出測點(diǎn)的原巖應(yīng)力值。如電阻應(yīng)變片、鋼筋應(yīng)變計(jì)、遙測應(yīng)變計(jì)、混凝土應(yīng)變磚等 （ 2）構(gòu)造應(yīng)力場地質(zhì)力學(xué)分析法 巖體中的一切構(gòu)造形跡，如巖層傾斜、褶曲、破裂和錯(cuò)動等，無一不是巖體在地應(yīng)力作用下形成的永久變形的形象，是地殼構(gòu)造運(yùn)動的力學(xué)作用的殘跡。反分析所采用的信息既有位移量測值，又有應(yīng)力（或荷載）量測值。 ⑶ 膨脹壓力： 是指由于圍巖吸水而膨脹崩解所引起的壓力。習(xí)慣上稱這種隧道為深埋隧道，否則為淺埋隧道。 ⑴ 深埋隧道圍巖壓力的確定 (工程類比法 ) p = 2 s1 γω (kN/m2) ● 適用條件 ① H/B ， 式中 H 為隧道高度； ② 深埋隧道； ③ 不產(chǎn)生顯著偏壓力及膨脹力的一般隧道； ④ 采用鉆爆法施工的隧道。 f=Rc/10 圍巖豎向壓力為： 1hp ??? 側(cè)向圍巖壓力 ?????? ???24t a n)( 21 ??? yhe⑵ 淺埋隧道圍巖松散壓力的計(jì)算 ① 深、淺埋隧道的判定原則 ● 隧道埋深不同，確定圍巖壓力的計(jì)算方法不同，應(yīng) 以隧道頂部覆蓋層能否形成 “ 自然拱 ” 為原則 。 ） Ⅰ 26～ 28 1800～2800 ＞ 33 ＜ ＞ 60 ＞ ＞ 78 Ⅱ 25～ 27 1200～1800 20～ 33 ～ 50～ 60 ～ 70～ 78 Ⅲ 23～ 25 500～1200 6～ 20 ～ 39～ 50 ～ 60～ 70 Ⅳ 20～ 23 200～500 ～ 6 ～ 27～ 39 ～ 50～ 60 Ⅴ 17～ 20 10