《地下建筑結(jié)構(gòu)》(2)ppt課件

1、地下建筑構(gòu)造地下建筑構(gòu)造荷載同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院地下建筑與工程系隧道及地下工程研討所第二講.本講內(nèi)容荷載種類和組合荷載確定方法巖土體壓力的計(jì)算方法初始地應(yīng)力、釋放荷載與開挖效應(yīng)彈性抗力其他荷載.2.1 荷載種類和組合2.1.1 荷載種類按存在形狀分為：靜荷載、動(dòng)荷載和活荷載等 靜荷載：又稱恒載。是指長期作用在構(gòu)造上且大小、方向和作用點(diǎn)不變的荷載，如構(gòu)造自重、巖土體壓力、彈性抗力和地下水壓力等 ；.2.1 荷載種類和組合2.1.1 荷載種類動(dòng)荷載：要求具有一定防護(hù)才干的地下建筑物，需思索原子武器和常規(guī)武器炸彈、火箭爆炸沖擊波壓力荷載，這是瞬時(shí)作用的動(dòng)荷載；在抗震區(qū)進(jìn)展地下構(gòu)造設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)計(jì)算地震波

2、作用下的動(dòng)荷載作用 。.2.1.1荷載種類活荷載：指在構(gòu)造物施工和運(yùn)用期間能夠存在的變動(dòng)荷載，其大小和作用位置都能夠變化。 如地下建筑物內(nèi)部的樓板地面荷載人群物件和設(shè)備分量、吊車荷載、落石荷載等。地面附近的堆積物和車輛對(duì)地下構(gòu)造作用的荷載以及施工安裝過程中的暫時(shí)性荷載。.2.1.1荷載種類其他荷載：使構(gòu)造產(chǎn)生內(nèi)力和變形的各種要素中，除有以上主要荷載的作用外，通常還有：混凝土資料收縮包括早期混凝土的凝縮與日后的干縮、溫度變化等遭到約束而產(chǎn)生的內(nèi)力。. 地下構(gòu)造所接受的荷載，按其作用特點(diǎn)及運(yùn)用中能夠出現(xiàn)的情況分為以下三類，即永久主要荷載、可變附加荷載和偶爾特殊荷載:1永久主要荷載 即長期作用的恒載

3、，主要包括：構(gòu)造自重；回填土分量；圍巖壓力；彈性抗力；靜水壓力含浮力；混凝土收縮和徐變影響力、預(yù)加應(yīng)力及設(shè)備自重等。地層壓力和構(gòu)造自重是襯砌接受的主要靜荷載，彈性抗力是地下構(gòu)造所特有的被動(dòng)荷載。.2可變附加荷載 分為根本可變荷載和其它可變荷載兩類。 根本可變荷載，即長期的、經(jīng)常作用的變化荷載，如吊車荷載、設(shè)備分量、地下儲(chǔ)油庫的油壓力、車輛、人員等荷重人群荷載等。其它可變荷載，即非經(jīng)常作用的變化荷載，如溫度變化、施工荷載施工機(jī)具，盾構(gòu)千斤頂推力，注漿壓力等。3偶爾特殊荷載 偶爾發(fā)生的荷載，如地震力或戰(zhàn)時(shí)發(fā)生的武器爆炸沖擊動(dòng)荷載。 .2.1.2 荷載組合 各種荷載對(duì)構(gòu)造能夠不是同時(shí)作用，需進(jìn)展最不

4、利情況的組合。先計(jì)算個(gè)別荷載單獨(dú)作用下的構(gòu)造各部件截面的內(nèi)力，再進(jìn)展最不利的內(nèi)力組合，得出各設(shè)計(jì)控制截面的最大內(nèi)力。最不利的荷載組合普通有以下幾種情況： 一靜載； 二靜載+活載； 三靜載+動(dòng)載原子爆炸動(dòng)載、炮炸彈動(dòng)載 .2.1.2 荷載組合指將能夠同時(shí)出如今地下構(gòu)造上的荷載進(jìn)展編組，取其最不利組協(xié)作為設(shè)計(jì)荷載，以最危險(xiǎn)截面中最大內(nèi)力值作為設(shè)計(jì)根據(jù)。我國公路和鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范中給出的永久、可變及偶爾荷載在鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范中采用概率極限形狀設(shè)計(jì)法時(shí)稱為作用參見表2-1和表2-2。 .表2-1 公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范JTJ026-90的隧道荷載編號(hào)荷載分類荷載名稱1永久荷載（恒載）圍巖壓力2結(jié)構(gòu)自重力3填

5、土壓力4混凝土收縮和徐變影響力5可變荷載基本可變荷載公路車輛荷載、人群荷載6立交公路車輛荷載及其所產(chǎn)生的土壓力7立交鐵路列車活載及其所產(chǎn)生的土壓力8其它可變荷載立交渡槽流水壓力9溫度變化的影響力10凍脹力11偶然荷載落石沖擊力12地震力13施工荷載注：1設(shè)計(jì)隧道構(gòu)造時(shí)，按其能夠出現(xiàn)的最不利情況組合。 .表2-2 鐵隧道設(shè)計(jì)規(guī)范TB10003-2001,J117-2001的隧道作用荷載分類編號(hào)荷載分類荷載名稱荷載分類1永久作用結(jié)構(gòu)自重恒載主要荷載2結(jié)構(gòu)附加恒載3圍巖壓力4土壓力5混凝土收縮和徐變的影響6可變作用列車活載活載7活載所產(chǎn)生的土壓力8公路車輛荷載9沖擊力10渡槽水流壓力（設(shè)計(jì)渡槽明洞時(shí)

6、）11制動(dòng)力附加荷載12溫度變化的影響13灌漿壓力14凍脹力15施工荷載（施工階段的某些外力）16偶然作用落石沖擊力附加荷載17地震力特殊荷載.2.2 荷載確實(shí)定方法2.2.1 確定根據(jù)(1) 根據(jù)規(guī)范： 當(dāng)前在地下建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)中試行的規(guī)范、技術(shù)措施、條例等有多種。有的仍沿用地面建筑的設(shè)計(jì)規(guī)范，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵守各有關(guān)規(guī)范 。(2) 設(shè)計(jì)規(guī)范 1根據(jù)建筑用途、防護(hù)等級(jí)、地震等級(jí)等確定。 2地下建筑構(gòu)造資料的選用 3地下襯砌構(gòu)造普通為超靜定構(gòu)造，其內(nèi)力在彈性階段可按構(gòu)造力學(xué)計(jì)算。思索抗爆動(dòng)載時(shí)，允許思索由塑性變形引起的內(nèi)力重分布。.2.2 荷載確實(shí)定方法3截面計(jì)算原那么 構(gòu)造截面計(jì)算時(shí)，按總平安系數(shù)法

7、進(jìn)展，普通進(jìn)展強(qiáng)度、裂痕抗裂度或裂痕寬度和變形的驗(yàn)算等。混凝土和磚石構(gòu)造僅需進(jìn)展強(qiáng)度計(jì)算，并在必要時(shí)驗(yàn)算構(gòu)造的穩(wěn)定性。 鋼筋混凝土構(gòu)造在施工和正常運(yùn)用階段的靜荷載作用下，除按強(qiáng)度計(jì)算外，普通應(yīng)驗(yàn)算裂痕寬度，根據(jù)工程的重要性，限制裂痕寬度小于0.100.20mm，但不允許出現(xiàn)通透裂痕。對(duì)較重要的構(gòu)造那么不能開裂，即驗(yàn)算抗裂度。 鋼筋混凝土構(gòu)造在爆炸動(dòng)載作用下只需進(jìn)展強(qiáng)度計(jì)算，不作裂痕驗(yàn)算。.4平安系數(shù) 構(gòu)造在靜載作用下的平安系數(shù)可參照有關(guān)規(guī)范確定。 對(duì)于地下建筑構(gòu)造，如施工條件差，不易保證質(zhì)量和荷載變異大時(shí)，對(duì)混凝土和鋼筋砼構(gòu)造需思索用附加平安系數(shù)1.1。 靜載下的抗裂平安系數(shù)不小于1.25，視

8、工程重要性，可予提高。 構(gòu)造在爆炸荷載作用下，由于爆炸時(shí)間較短，而荷載很大，為使構(gòu)造設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)和配筋合理，其平安系數(shù)可以適當(dāng)降低。5資料強(qiáng)度目的 普通采用工業(yè)與民用建筑規(guī)范中的規(guī)定值，亦可根據(jù)實(shí)踐情況，參照水利、交通、人防和國防等專門規(guī)范。 構(gòu)造在動(dòng)載作用下，資料強(qiáng)度可以提高；提高系數(shù)見有關(guān)規(guī)定。.2.3 巖土體壓力的計(jì)算方法 土壓力是土與擋土構(gòu)造之間相互作用的結(jié)果，它與構(gòu)造的變位有著親密關(guān)系。 以擋土墻為例，作用在擋土墻墻背上的土壓力可以分為靜止土壓力、自動(dòng)土壓力往往簡稱土壓力和被動(dòng)土壓力往往簡稱土抗力三種，其中自動(dòng)土壓力值最小，被動(dòng)土壓力值最大，而靜止土壓力值介于兩者之間。.2.3.1 經(jīng)典

9、土壓力實(shí)際 軟土地域淺埋的地下工程，采用 “土柱實(shí)際計(jì)算。豎向土壓力即為構(gòu)造頂蓋上整個(gè)土柱的全部分量。 側(cè)向土壓力經(jīng)典實(shí)際主要是庫倫Coulomb實(shí)際和朗肯Rankine實(shí)際。 靜止土壓力計(jì)算普通采用彈性實(shí)際，它也可以稱為經(jīng)典實(shí)際。 雖然上述經(jīng)典土壓力實(shí)際存在許多缺乏之處，但是在工程界依然得到廣泛運(yùn)用。 .1、靜止土壓力的計(jì)算 構(gòu)造不發(fā)生變形和任何位移挪動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，背后填土處于彈性平衡形狀 ?？筛鶕?jù)半無限彈性體的應(yīng)力形狀求解。 粘土ko=0.50.7；砂土ko=0.340.45。 砂土、粉土1.0；粘性土、淤泥質(zhì)土0.95.2、庫倫土壓力實(shí)際 庫倫實(shí)際的根本假定： 庫倫實(shí)際由法國科學(xué)家?guī)靷怌o

10、ulomb, C.A.于1773年發(fā)表，主要針對(duì)擋土墻計(jì)算，根本假定為：擋土墻墻后土體為均質(zhì)各向同性的無粘性土；擋土墻是剛性的且長度很長，屬于平面應(yīng)變問題；擋土墻后土體產(chǎn)生自動(dòng)土壓力或被動(dòng)土壓力時(shí)，土體構(gòu)成滑動(dòng)楔體，滑裂面為經(jīng)過墻踵的平面；墻頂處土體外表可以是程度面，也可以為傾斜面，傾斜面與程度面有夾角；在滑裂面和墻反面上的切向力分別滿足極限平衡條件 .求導(dǎo)：最大滑楔面求導(dǎo)：最小滑楔面. 3、朗肯土壓力實(shí)際 朗肯土壓力實(shí)際是由英國科學(xué)家朗肯Rankine于1857年提出。朗肯實(shí)際的根本假定為：1擋土墻背豎直，墻面為光滑，不計(jì)墻面和土層之間的摩擦力；2擋土墻后填土的外表為程度面，土體向下和沿程度

11、方向都能伸展到無窮，即為半無限空間；3擋土墻后填土處于極限平衡形狀。 朗肯實(shí)際是從彈性半空間的應(yīng)力形狀出發(fā)，由土的極限平衡實(shí)際導(dǎo)出。 .特殊情況下的土壓力1、成層土的土壓力計(jì)算 2、地面超載作用下的土壓力計(jì)算與圖式.特殊情況下的土壓力3、思索地下水時(shí)水土壓力計(jì)算水土壓力分算：砂性土和粉土水土壓力合算：粘性土 . 2.3.2 圍巖壓力的計(jì)算 一圍巖壓力及其影響要素 1、圍巖壓力的概念 圍巖壓力是指位于地下構(gòu)造周圍變形及破壞的巖層，作用在襯砌或支撐上的壓力。 洞室開挖之前，地層中的巖體處于復(fù)雜的原始應(yīng)力平衡形狀。洞室開挖之后，圍巖中的原始應(yīng)力平衡形狀遭到破壞，應(yīng)力重新分布，從而使圍巖產(chǎn)生變形。當(dāng)變

12、形開展到巖體極限變形時(shí)，巖體就產(chǎn)生破壞。如在圍巖發(fā)生變形時(shí)及時(shí)進(jìn)展襯砌或圍護(hù)，阻止圍巖繼續(xù)變形，防止圍巖塌落，那么圍巖對(duì)襯砌構(gòu)培育要產(chǎn)生壓力，即所謂的圍巖壓力 。 圍巖壓力可分為圍巖垂直壓力、圍巖程度壓力及圍巖底部壓力。.2、影響圍巖壓力的要素 影響圍巖壓力的要素很多，主要與巖體的構(gòu)造、巖石的強(qiáng)度、地下水的作用、洞室的尺寸與外形、支護(hù)的類型和剛度、施工方法、洞室的埋置深度和支護(hù)時(shí)間等要素相關(guān)。 其中，巖體穩(wěn)定性的關(guān)鍵在于巖體構(gòu)造面的類型和特征。 .F28F6F5F27.按圍巖壓力及作用分：支護(hù)構(gòu)造實(shí)際的開展可以劃分為三個(gè)階段： 第一階段：古典巖土壓力實(shí)際階段興起于20世紀(jì)20年代以前，代表性人

13、物主要有海姆A.Haim、朗肯W.J.M.Rankine和金尼克A.H.。以為作用在支護(hù)構(gòu)造上的壓力是其上覆巖層的分量，側(cè)壓力方面，海姆以為側(cè)壓系數(shù)為1，朗肯根據(jù)松散體實(shí)際以為是，而金尼克根據(jù)彈性實(shí)際以為是/(1-)為巖體的泊松比。當(dāng)時(shí)地下工程埋藏深度不大，一度被以為是正確的。 .第二階段：散體壓力實(shí)際階段代表性人物是泰沙基K.Terzaghi，太沙基和普羅托季亞科諾夫普氏，M.M. 。以為當(dāng)?shù)叵鹿こ搪癫厣疃容^大時(shí)，支護(hù)上的壓力只是圍巖坍落拱內(nèi)松動(dòng)巖體的分量，坍落拱的高度與地下工程的跨度及圍巖的性質(zhì)有關(guān)。太沙基以為坍落拱為矩形，而普羅托季亞科諾夫以為是拋物線形。并經(jīng)過假定抗力的方式思索圍巖與構(gòu)

14、造的相互作用。采用荷載構(gòu)造法進(jìn)展構(gòu)造內(nèi)力計(jì)算。.第三階段：共同作用實(shí)際階段沒能科學(xué)地確定坍落拱的高度及其構(gòu)成過程，更沒有認(rèn)識(shí)到穩(wěn)定圍巖和充分發(fā)揚(yáng)圍巖的自承作用問題。20世紀(jì)50年代以來，巖石力學(xué)開場成為一門獨(dú)立的學(xué)科，圍巖彈性、彈塑性及粘彈性解答逐漸出現(xiàn)，錨桿噴射混凝土支護(hù)及新奧法新奧地利隧道設(shè)計(jì)施工的興起，終于構(gòu)成了以巖石力學(xué)原理圍巖及彈性力學(xué)構(gòu)造為根底的、思索支護(hù)構(gòu)造與圍巖共同作用的地下現(xiàn)代支護(hù)實(shí)際。我國采用較多的仍是以散體壓力實(shí)際為根底的荷載構(gòu)造法，一方面該實(shí)際開展時(shí)間較長，有較多閱歷，另一方面是該計(jì)算實(shí)際方式簡單，比較容易為工程設(shè)計(jì)人員所掌握。只對(duì)圓形斷面才有封鎖的解析解，設(shè)計(jì)中普通作

15、為校核，但近年來地層構(gòu)造法得到了越來越廣泛的運(yùn)用。 .地下構(gòu)造的計(jì)算實(shí)際按地下構(gòu)造分：1、剛性構(gòu)造階段 剛性構(gòu)造的計(jì)算實(shí)際，如壓力線實(shí)際等。 背景：十九世紀(jì)磚石構(gòu)造流行分析方法：三鉸拱靜定體系設(shè)計(jì)準(zhǔn)那么： .2、彈性構(gòu)造階段背景：十九世紀(jì)未混凝土、鋼筋混凝土構(gòu)造出現(xiàn)分析方法：彈性延續(xù)拱形框架體系設(shè)計(jì)準(zhǔn)那么：混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范.3、假定抗力階段背景：(1910年 O. Kommerall； . )1934年 ，分析方法：鐮刀形抗力圖形作為荷載計(jì)算設(shè)計(jì)準(zhǔn)那么：分析方法：抗力大小，及其位置均由計(jì)算決議在自動(dòng)荷載作用下發(fā)生彈性變形的同時(shí)，將遭到地層對(duì)其變形產(chǎn)生的約束作用。將這類約束作用假設(shè)為彈性抗力，地下

16、構(gòu)造計(jì)算實(shí)際便有了與地面構(gòu)造不同的特點(diǎn)。由此建立的典型方法有類屬假定抗力法的朱拉波夫.、布加也娃.法1934，以及將邊墻視為彈性地基梁的力法1956、角變位移法及不平衡力矩與側(cè)力傳播法等。.4、延續(xù)介質(zhì)力學(xué)實(shí)際 計(jì)算機(jī)數(shù)值方法與設(shè)計(jì)CAD1966 年 S.F.Reyes, D.U.Deere 圓形隧道的彈塑性屈服準(zhǔn)那么運(yùn)用 1968 年 O.C.Zienkiewicz 無拉分析研討隧道應(yīng)力和變形1977 年 W.Wittke 圍巖節(jié)理及施工順序?qū)Χ词曳€(wěn)定的影響1979年同濟(jì)大學(xué)，四川二灘水電站地下廠房洞室穩(wěn)定分析1983年發(fā)表初始地應(yīng)力的反分析原理(線性、非線性)1988 年完成非線性抗爆動(dòng)力

17、呼應(yīng)1992年江陰長江大橋錨碇的三維時(shí)間效應(yīng)分析由于人們認(rèn)識(shí)到地下構(gòu)造與地層是一個(gè)受力整體，20世紀(jì)以來，按延續(xù)介質(zhì)力學(xué)實(shí)際建立地下構(gòu)造內(nèi)力計(jì)算方法的研討也逐漸獲得成果。曾經(jīng)建立的方法既有解析解，又有各類數(shù)值計(jì)算法。 .60年代以來，隨著計(jì)算機(jī)的推行和巖土介質(zhì)本構(gòu)關(guān)系研討的提高，數(shù)值計(jì)算方法有了很大開展，已編制多種功能齊全的程序軟件。 70年代起，隨著隧道施工力學(xué)研討的開展，采用新奧法施作的隧道建立仿真計(jì)算技術(shù)的研討，提出復(fù)合支護(hù)計(jì)算方法和設(shè)計(jì)方法，后者同時(shí)包括對(duì)地下工程施工的平安性監(jiān)測建立和完善量測技術(shù)，引入反響設(shè)計(jì)方法，以優(yōu)化工程設(shè)計(jì)和確保工程施工的平安性。應(yīng)予指出，后期提出的計(jì)算方法普通

18、并不否認(rèn)前期的研討成果。鑒于巖土介質(zhì)性質(zhì)的復(fù)雜多變性，這些計(jì)算方法普通都有各自的適用場所，但都帶有一定的局限性。 .確定圍巖壓力的方法可分為三種：現(xiàn)場實(shí)測實(shí)際計(jì)算：代表性方法為普氏實(shí)際、泰沙基實(shí)際，至今尚不夠完善，有待進(jìn)一步研討；工程類比法。該方法是在大量實(shí)踐資料和一定實(shí)際分析的情況下，按圍巖分類提出閱歷公式，作為確定圍巖壓力根據(jù)的方法。我國多采用工程類比法確定圍巖壓力，并采用現(xiàn)場實(shí)測和實(shí)際計(jì)算的方法進(jìn)展驗(yàn)算。.二圍巖壓力的計(jì)算方法1、按松散體實(shí)際計(jì)算圍巖壓力1垂直圍巖壓力 淺埋構(gòu)造上的垂直圍巖壓力 .3淺埋程度地下構(gòu)造圍巖壓力計(jì)算 埋深H小于或等于等效荷載高度hq時(shí)，荷載視為均布垂直壓力側(cè)向

19、力e按均布思索時(shí)，其值為：.表3.7 公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范JTJ026-90給出的計(jì)算摩擦角圍巖類別IIIIIIIVVVI圍巖級(jí)別VVIIVIIIIII計(jì)算摩擦角3031424354556678圍巖的計(jì)算摩擦角 .1深埋和淺埋地下構(gòu)造的斷定荷載等效高度的斷定式為： 式中 Hp 深埋與淺埋隧道分界深度； hp荷載等效高度， q深埋隧道垂直均布?jí)毫N/m2可由下述公式確定； 圍巖容重kN/m3；.表3-3 鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范TB10003-2001,J117-2001給出的淺埋隧道覆蓋層厚度值m圍巖類別IIIIVV單線隧道覆蓋厚度5710141825雙線隧道覆蓋厚度81015203035.(b) 埋深

20、H大于等效荷載高度hq，小于深埋淺埋隧道分界深度圖 3-3 埋深大于等效荷載高度、小于深埋隧道分界深度時(shí)土壓力計(jì)算方式.表3-8 公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范JTJ026-90給出的各類圍巖的值圍巖類別IVIIIII值0.9(0.70.9)(0.50.7)隧道上覆巖體EFHG的重力為W，兩側(cè)三棱巖體FDB或ECA的分量為W1，未擾動(dòng)巖體對(duì)整個(gè)滑動(dòng)土體的阻力為F，當(dāng)EFHG下沉，兩側(cè)遭到的阻力為T或T作用于HG面上的垂直壓力總值:.由正弦定律可得：. 側(cè)壓力系數(shù)，由下式給出： .作用在支護(hù)構(gòu)造兩側(cè)的程度側(cè)壓力為.二圍巖壓力的計(jì)算方法1、按松散體實(shí)際計(jì)算圍巖壓力深埋構(gòu)造上的垂直圍巖壓力 普氏實(shí)際 拋物線狀的天

21、然拱.二圍巖壓力的計(jì)算方法1豎直壓力2程度圍巖壓力 3底部圍巖壓力 .松動(dòng)模型程度層理圍巖的松弛土壓孫廣忠，1988；代高飛，2004 太沙基松動(dòng)模型 b泰沙基K.Terzaghi實(shí)際 .豎直力為 深埋隧道 .泰氏地層壓力表地層情況地層壓力按坍落高度計(jì)(m)地層情況地層壓力按坍落高度計(jì)(m)堅(jiān)硬地層或成薄層00.5b有壓力的覆蓋較薄1.1c2.1c大塊的有輕微裂隙02.5b有壓力的覆蓋較厚2.1c4.5c有輕微碎塊未活動(dòng)0.25b0.35c*有膨脹壓力可達(dá)8c有強(qiáng)烈破碎未活動(dòng)0.35c1.1c沙0.6c1.6c成碎塊的未解體1.1 c*注：b為坍落度高度的一半，c=b+凈空高度m；適用條件：埋

22、深1.5c；坑道隧道位于地下水位以下時(shí)，表列值可減少50%。.泰沙基根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出K=1.01.5，取K=1.0，那么上式可寫為 其方式和普氏實(shí)際一致。 .(c)我國公鐵路隧道引薦圍巖壓力計(jì)算方法 以隧道圍巖分類和工程類比設(shè)計(jì)方法為根底，統(tǒng)計(jì)分析了我國數(shù)百座公鐵路隧道的坍塌調(diào)查資料而擬定的。 i以隧道跨度B=5m的圍巖豎直均布?jí)毫楦祝珺每增減1m時(shí)的圍巖壓力增減率。當(dāng)B15m時(shí)，可參照i=0.1采用。舊：新：.圍巖程度均布?jí)毫?公路隧道設(shè)計(jì)新規(guī)范給出的程度均布?jí)毫N/m2圍巖級(jí)別VIVIVIIIIII水平均布?jí)毫（0.51.0）q（0.30.5）q（0.150.3）q0.15q0.

23、對(duì)于更普通的深埋隧道，鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范TB10003-2001,J117-2001給出的豎直均布?jí)毫Φ挠?jì)算公式為：式中 S圍巖類別按鐵路隧道新的圍巖分類，I類最好，VI類最差. 這就是著名的修正了的芬諾公式。它表示當(dāng)巖體性質(zhì)、埋深等確定的情況下，非彈性變形區(qū)大小與支護(hù)對(duì)圍巖提供的反力間的關(guān)系 2、按彈塑性體實(shí)際計(jì)算圍巖壓力 彈性厚壁圓筒:非彈性區(qū)彈塑性實(shí)際解:r=R，支護(hù)對(duì)洞室周邊的反力.3、按圍巖分級(jí)和閱歷公式確定圍巖壓力 .初始地應(yīng)力、釋放荷載與開挖效應(yīng) 初始地應(yīng)力普通包括自重應(yīng)力場和構(gòu)造應(yīng)力場，但土層中僅有自重應(yīng)力場存在，巖層中對(duì)于級(jí)以下圍巖，放射混凝土層將在同圍巖共同變形的過程中對(duì)圍巖

24、提供支護(hù)抗力，使圍巖變形得到控制，從而使圍巖堅(jiān)持穩(wěn)定。與此同時(shí)，噴層將遭到來自圍巖的擠壓力。這種擠壓力由圍巖變形引起，常稱作“形變壓力。 時(shí)間效應(yīng)：級(jí)以下圍巖普通呈現(xiàn)塑性和流變特性 釋放荷載： 可由知初始地應(yīng)力或與前一步開挖相應(yīng)的應(yīng)力場確定。先求得估計(jì)開挖邊境上各結(jié)點(diǎn)的應(yīng)力，并假定各結(jié)點(diǎn)間應(yīng)力呈線性分布，然后反轉(zhuǎn)開挖邊境上各結(jié)點(diǎn)應(yīng)力的方向(改動(dòng)其符號(hào))，據(jù)以求得釋放荷載。 . 1、初始地應(yīng)力確實(shí)定 初始地應(yīng)力0確實(shí)定常需專門研討。對(duì)巖石地層，初始地應(yīng)力可分為自重地應(yīng)力和構(gòu)造地應(yīng)力兩部分，而土層普通僅有自重地應(yīng)力。其中自重地應(yīng)力可由有限元法求得，構(gòu)造地應(yīng)力可由位移反分析方法確定。 補(bǔ)充彈性力學(xué)有限元.地下構(gòu)造地下構(gòu)造講義第五章_2_彈性力學(xué)有限元根底2.pdf.分期施工效應(yīng)采用增量法思索荷載的逐級(jí)施加，模擬填筑和開挖等施工工程。.初始地應(yīng)力場和隧道隧洞開挖效應(yīng).釋放荷載等效結(jié)點(diǎn)力的求法有二種：第一種：根據(jù)結(jié)點(diǎn)力靜力等效原那么單元應(yīng)力法.第二種：洞周邊境等效結(jié)點(diǎn)力法. 2、 釋放荷載的計(jì)算 . 彈性抗力 構(gòu)造在自動(dòng)荷載作用下，要產(chǎn)生變形。以隧道工程為例，如下圖的曲墻拱形構(gòu)造，在自動(dòng)荷載垂直荷載大于程度荷載作用下，產(chǎn)生的變形如虛線所示：.三、圍巖彈性抗力 所謂彈性抗力就是由于支護(hù)構(gòu)造發(fā)生向圍巖方向的變形而引起圍巖對(duì)支護(hù)構(gòu)造的約束反力。 確定彈性抗力大小和作用范圍的描畫方法有兩種：1