地下工程圍巖壓力ppt課件-文庫(kù)吧資料
2024-09-24 18:26本頁(yè)面
【正文】 洞形周邊的應(yīng)力等于原巖應(yīng)力張量的第一不變量 ， 并保持沿洞周各點(diǎn)的應(yīng)力不變 ， 那么就能得到最小的 應(yīng)力集中 ， 這種洞形也就是諧洞 。 ? 對(duì)于裂隙不多的堅(jiān)硬巖體，或?qū)τ诹严稁r體、軟弱巖體，如果圍巖應(yīng)力不高，當(dāng)采用緊跟作業(yè)面的施工方法及支護(hù)向圍巖提供很大的抗力時(shí)，圍巖有可能處于彈性狀態(tài)，如再略去其各向異性的影響，那么可以應(yīng)用線彈性理論分析。 取地面下埋 置深度 z處 ， 滑動(dòng)體的體 寬為 2a1， 厚為 dz的單元 體 ， 由垂直方向平衡 條件得： 11t anddaacz vv ????? ???邊界條件為： 平衡方程為： 0?z qv ??Hz ? pv ???????????????????????????????111 t a ne x pt a ne x p1t a n aHqaHcap ???????隧洞頂部的圍巖壓力 為 ： ——為靜止側(cè)壓力系數(shù) ， 太沙基取為 ； ——地面超載 。 ） 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～ 20 100～200 1～ 2 ～ 20～ 27 ～ 40～ 50 Ⅵ 15～ 17 ＜ 100 ＜ 1 ～ ＜ 20 ＜ 30～ 40 ● 埋深大于 hp、小于等于 Hp時(shí) 采用松散介質(zhì)極限平衡理論進(jìn)行分析，即：圍巖松動(dòng)壓力 =滑動(dòng)巖體重量－滑面上的阻力 （ 1）巖柱理論 考慮到隧洞兩側(cè)的巖體也可能下滑，需將可能滑動(dòng)的巖柱寬度比隧洞寬度適當(dāng)增大，并考慮巖柱的應(yīng)力傳遞 )24t an (1 ?? ??? haa ?t a nzect ???????? ????????? ?? 24t a n224t a n 2 ????? cze z???????t a n24t a nt a n24t a n)21(21d2212120?????????????????????kkkcHkHztTH?????????????)21(212111kackaHkHkT / aHp1???頂部壓力為： （ 2）太沙基公式 太沙基認(rèn)為，隧洞開挖后，巖體將沿 OAB曲面滑動(dòng)，作用在隧洞頂部的壓力等于滑動(dòng)巖體的重量減去滑移面上摩擦力的垂直分量。 圍巖的物理力學(xué)參數(shù) 圍巖級(jí)別 重度（ Kn/m3） 彈性抗力系數(shù)（ MPa/m） 變形模量（ GPa） 泊松比 內(nèi)摩擦角（ 176。 在礦山法施工的條件下 I一 III級(jí)圍巖取 Hp＝ 2hp IV～ VI級(jí)圍巖取 Hp＝ 當(dāng)隧道覆蓋層厚度 H≥Hp時(shí)為深埋， H＜ Hp時(shí)為淺埋 ② 淺埋隧道圍巖壓力的確定方法 ● 埋深 (H)小于或等于等效荷載高度 hp時(shí)，荷載視為均布豎向壓力 p = γH 式中 : p— 勻布布豎向壓力； γ— 深度上覆圍巖容重； H— 隧道埋深，指隧道頂至地面的距離。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，這個(gè)深度 通常為 2～ 度值 ① 深、淺埋隧道的判定原則 Hp＝（ 2～ ） hp 式中 :Hp— 深淺埋隧道分界深度 。 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 。 ? 普氏假定壓力拱形狀為二次拋物線形，壓力拱高按經(jīng)驗(yàn)確定，它取決于隧洞跨度和巖石性質(zhì)。普氏壓力拱理論、康姆端爾的巖體破碎理論，以及卡柯彈塑性理論都屬于這一類計(jì)算方法。 注： 鐵路隧道跨度小于公路隧道 圍巖壓力分布特征 基于有界破裂區(qū)的計(jì)算方法 ? 這一計(jì)算方法是將破裂區(qū)內(nèi)的巖體自重作為隧洞支護(hù)上的荷載。 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。 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?p按下式計(jì)算： p= 2 s1 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/m3)； 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。 ● 經(jīng)驗(yàn)法或工程類比法： 是根據(jù)大量以前工程的實(shí)際資料的統(tǒng)計(jì)和總結(jié)，按不同圍巖分級(jí)提出圍巖壓力的經(jīng)驗(yàn)數(shù)值，作為后建隧道工程確定圍巖壓力的依據(jù)的方法。 ⑶ 施工因素： 如爆破所產(chǎn)生的震
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