【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 再計(jì)內(nèi)摩擦角和粘聚力。（3）埋深大于小于等于的隧道隧道埋深大于等效荷載高度而小于等于分界深度時(shí)，為了便于計(jì)算，假定圍巖中形成的破裂面是一條與水平成β角的斜直線（）。EFHG巖土體下沉，帶動(dòng)兩側(cè)三棱土體FDB和ECA下沉，整個(gè)巖土體ABCD下沉?xí)r，又要受到未擾動(dòng)巖土體的阻力；斜直線AC或BD是假定的破裂面，分析時(shí)考慮粘聚力C，并采用計(jì)算摩擦角φ ；另一滑面FH或EG則并非破裂面，因此，滑面阻力要小于破裂面的阻力，若該滑面的摩擦角為θ，則θ值應(yīng)小于φ 值。 淺埋隧道圍巖壓力計(jì)算垂直壓力： ()式中：——坑道寬度。水平側(cè)壓力： () ，——坑道底部到地面的距離側(cè)壓力系數(shù)： () ()利用（1）（2）（3）各公式，計(jì)算各級(jí)圍巖壓力如下：①Ⅲ級(jí)圍巖（深埋） 同理計(jì)算Ⅳ級(jí)圍巖（深埋）的圍巖壓力如下表.② V級(jí)圍巖（深埋） ③ V級(jí)圍巖（淺埋）取，， ④ V級(jí)圍巖（超淺埋）取， ： 各級(jí)圍巖壓力列表圍巖級(jí)別埋深類(lèi)型荷載類(lèi)型數(shù)值（kN/m2）Ⅲ深埋IV深埋V超淺埋淺埋深埋 初期支護(hù)設(shè)計(jì)本隧道處在Ⅲ~Ⅴ級(jí)圍巖中，開(kāi)挖半徑為，現(xiàn)以Ⅴ級(jí)圍巖取埋深200m處為例計(jì)算：支護(hù)材料取噴射混凝土采用，厚度為28cm，鋼筋網(wǎng)選用，鋼筋直徑6mm，網(wǎng)格間距。錨桿為全長(zhǎng)粘結(jié)型，選用HRB335, Φ22鋼筋，長(zhǎng)度4m，間距。鋼支撐選用。采用剪切滑移破壞法計(jì)算： 剪切滑移破壞法示意圖現(xiàn)假定錨桿、鋼支撐、噴射混凝土所組成的聯(lián)合支護(hù)，它們的總支護(hù)抗力可視為各支護(hù)抗力之和，即： （41）式中——所提供的總的支護(hù)抗力；——噴混凝土提供的支護(hù)抗力； ——鋼支撐提供的支護(hù)抗力；——錨桿提供的支護(hù)抗力；——圍巖本身提供的支護(hù)抗力。計(jì)算所得的值應(yīng)大于阻止剪切滑移所需的最小支護(hù)抗力值，即。 噴混凝土提供的支護(hù)抗力值 (42)式中 ——噴混凝土厚度?！獓娀炷量辜魪?qiáng)度，??；——噴混凝土的剪切角，??；——剪切區(qū)高度；——剪切滑移面的平均傾角，取經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)： （）其中，取、b為剪切區(qū)高度。為加固帶厚度，取值為：式中 ——形成加固帶時(shí)錨桿的有效長(zhǎng)度； ——錨桿橫向間距（見(jiàn)圖51）。得：則將所有數(shù)據(jù)代入式52，得 鋼支撐提供的支護(hù)抗力值 混凝土支護(hù)抗力示意圖計(jì)算時(shí)可換算成相應(yīng)的噴混凝土支護(hù)抗力，即 （43）式中——每米隧道鋼材的當(dāng)量面積；——鋼材的抗剪強(qiáng)度，一般?。殇摬牡脑试S抗拉強(qiáng)度），也可用——鋼材剪切角，一般采用。得代入式（53）中，得 錨桿提供的支護(hù)抗力值錨桿受力破壞又兩種情況：1）.錨桿體本身的強(qiáng)度不足而被拉斷。這種情況下錨桿提供的平均徑向支護(hù)抗力 為 （44）式中——錨桿的斷面積；——錨桿的抗拉強(qiáng)度；錨桿的縱向及橫向間距。則 2）錨桿粘結(jié)破壞，即砂漿錨桿與孔壁之間粘結(jié)力不足而破壞。錨桿提供的平均徑向支護(hù)抗力 為 （45）式中——為錨桿抗拔力，即錨桿的錨固力?！@孔直徑，在此設(shè)計(jì)中??；——錨固段長(zhǎng)度；——孔壁與注漿體之間的極限粘結(jié)強(qiáng)度，砂巖則代入（55）式中，得 則取錨桿提供的平均徑向支護(hù)抗力為。 圍巖本身提供的支護(hù)抗力值剪切滑移體滑動(dòng)時(shí)，圍巖在滑面上的抗滑力，其水平方向的分力在剪切區(qū)高度上的抗滑力為 （46）式中——剪切滑移體長(zhǎng)度，其值為——分別為沿滑移面的剪切應(yīng)力和垂直于滑移面的正應(yīng)力，它們按摩爾包絡(luò)線為直線時(shí)的假定求出（見(jiàn)圖）： （47）由圖53可知 將式（57）中的值代入上式，得 （48） 包絡(luò)線圖式中的為圍巖物理力學(xué)指標(biāo)，徑向主應(yīng)力值隨剪切滑移面上的位置而變化，難以確定，所以假定等于各支護(hù)結(jié)構(gòu)所提供的徑向支護(hù)抗力之和，即式中——噴混凝土層提供的徑向支護(hù)抗力——鋼支撐提供的徑向支護(hù)抗力——錨桿提供的徑向支護(hù)抗力則將值代入（5）式得將代入（4）式中，得將以上數(shù)據(jù)代入（6）式中 將代入式（0）中，得 最小支護(hù)抗力值按重力平衡條件求解。塑性區(qū)的巖體，隨塑性徑向位移增長(zhǎng)而形成松散區(qū)。松散區(qū)的巖體由于重力作用而形成松散壓力，為保持坑道的穩(wěn)定，用支護(hù)力與它平衡（如圖54）。當(dāng)處于受力極限平衡狀態(tài)時(shí)，所求得的支護(hù)抗力即為。當(dāng)滑移體處于受力極限平衡狀態(tài)時(shí) 開(kāi)挖支護(hù)后坑道受力示意圖則式中——為圍巖的重度，此處為5級(jí)圍巖，取?！獮槌跏紤?yīng)力，設(shè)處于均質(zhì)巖體中，則—— 則得：即，設(shè)計(jì)支護(hù)滿(mǎn)足要求。同理，可得出各級(jí)圍巖條件下的初期支護(hù)，見(jiàn)下表同理設(shè)計(jì)、計(jì)算其他圍巖初期支護(hù)如下表：襯砌類(lèi)型初期支護(hù)噴混凝土鋼筋網(wǎng)錨桿　　設(shè)置部位/厚度(cm)網(wǎng)格間距（cm)設(shè)置部位長(zhǎng)度（m)類(lèi)型間距(環(huán)縱）（m)規(guī)格間距環(huán)縱Ⅱ拱墻/5——拱部22中空局部——Ⅲ拱墻/122525；Φ6拱部3拱部22中空/邊墻22砂漿——Ⅳ拱墻；仰拱/252020；Φ6拱墻拱部22中空/邊墻22砂漿Ι18型鋼（全環(huán)）Ⅴ拱墻；仰拱/282020；Φ6拱墻4拱部22中空/邊墻22砂漿Ι20型鋼（全環(huán)） Ⅲ級(jí)圍巖段二次襯砌計(jì)算說(shuō)明 計(jì)算程序理正隧道襯砌計(jì)算軟件 計(jì)算參數(shù)計(jì)算簡(jiǎn)圖 Ⅲ級(jí)圍巖壓力計(jì)算簡(jiǎn)圖基本參數(shù)： 規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)： 砼規(guī)范SL/T19196 承載能力極限狀態(tài)： 正常使用極限狀態(tài)： 設(shè)計(jì)狀況系數(shù)： 襯砌斷面類(lèi)型： 三心圓拱形 每段計(jì)算的分段數(shù)： 10 計(jì)算迭代次數(shù)： 10 抗力驗(yàn)證要求： 高襯砌參數(shù)： 底部半寬： (m) 底拱半徑： (m) 底拱半中心角： (度) 底拱厚度： (m) 側(cè)墻高度： (m) 側(cè)墻厚度： (m) 頂拱半徑： (m) 頂拱厚度： (m) 底拱圍巖彈抗系數(shù)： (MN/m179。) 側(cè)墻圍巖彈抗系數(shù)： (MN/m179。) 頂拱圍巖彈抗系數(shù)： (MN/m179。) 襯砌的彈性模量： (MPa)荷載參數(shù)： 底部山巖壓力(側(cè))： (kN/m) 底部山巖壓力(中)： (kN/m) 側(cè)向山巖壓力(上)： (kN/m) 側(cè)向山巖壓力(下)： (kN/m) 頂部山巖壓力(側(cè))： (kN/m) 頂部山巖壓力(中)： (kN/m) 內(nèi)水壓力水頭： (m) 外水壓力水頭： (m) 外水壓力折減系數(shù)(