《支護設計習題課》

第十四章NATM習題課.習題課【例1】某隧道埋深H為500m，隧道開挖半徑r0為3.2m，圍巖容重γ為18KN/m3，內(nèi)摩擦角ф為0.48rad（27.50），粘結(jié)力c為0.5MPa，變形系數(shù)E為0.15×104MPa，泊松比μ為0.38。求支護阻力與塑性區(qū)半徑及相應周邊位移，并繪制支護阻力與位移的關系曲線。.習題課【解】圍巖初始應力為

.習題課Pi＝0，得Rmax＝8.72m，即塑性區(qū)最大厚度為8.72－3.2＝5.52mR0＝r0＝3.2m，得Pimax＝4.4MPa.習題課按Pi＝0及Pi為Pimax的1、3/4、1/2、1/4分別算出R0與μr0，列表14-3。表14-31.41.82.54.110.1μr0（cm）3.23.664.355.598.72R0(m)4.43.32.21.10Pi（MPa）.習題課按照表列數(shù)值可繪成Pi——μr0曲線如圖14-3。1234Pi（MPa）510圖14-3.習題課【例2】隧道及其圍巖條件與錨噴支護的原理中例題相同，即r0＝3.2m，γ＝18KN/m2，ф＝0.48rad（27.500），c＝0.5MPa，E＝0.15×104MPa，μ＝0.38，H＝500m。擬采用噴混凝土厚度為10cm，設置18型工字鋼的鋼支撐，每隧道m(xù)設1排，用長度為2m的灌漿錨桿，間距e×t＝1×1m。試計算總的能提供的支護阻力。.習題課【解】巖體剪切角剪切范圍巖體拱厚度

.習題課巖體剪切線與巖體拱交點的坐標角.習題課巖體拱范圍內(nèi)的剪切體長度1、噴混凝土提供的支護阻力設噴層抗剪強度.習題課剪切角由于d＝10cm＝0.1m，則2、鋼支撐提供的支護阻力設置18型工字鋼，間距1m，則

.習題課3、錨桿提供的支護阻力采用灌漿錨桿，長2m，間距1×1m，設錨桿抗拔力為50KN，則.習題課4、巖體提供的支護阻力最小主應力

.習題課最大主應力剪應力

.習題課正應力剪切面平均傾角巖體本身產(chǎn)生的支護阻力.習題課5、總支護阻力前例算出，要求的支護阻力為0.884MPa，故滿足要求。.復習：1.隧道開挖前后的三種應力狀態(tài)初始應力狀態(tài)（原巖）二次應力狀態(tài)（開挖后）三次應力狀態(tài)（支護后）.9.2隧道施工過程中的力學解析與分析9.2.1洞室開挖后的應力狀態(tài)1.三種應力狀態(tài)初始應力狀態(tài)（原巖）二次應力狀態(tài)（開挖后）三次應力狀態(tài)（支護后）2.基本假定視圍巖為均質(zhì)的、各向同性的連續(xù)介質(zhì)只考慮自重應力場隧道形狀以規(guī)則的圓形為主無限體中的孔洞問題復習.9.2隧道施工過程中的力學解析與分析9.2.1洞室開挖后的應力狀態(tài)3.隧道開挖后的應力狀態(tài)彈性應力狀態(tài):圍巖強度高、穩(wěn)定性好。彈塑性應力狀態(tài):圍巖屈服，塑性區(qū)有一定的承載力。第9章新奧法.（一）支護機理.習題課按照表列數(shù)值可繪成Pi——μr0曲線如圖14-3。1234Pi（MPa）510圖14-3.9.2隧道施工過程中的力學解析與分析9.2.3圍巖特征曲線與支護特征曲1.圍巖特征曲線第9章新奧法.9.2隧道施工過程中的力學解析與分析9.2.3圍巖特征曲線與支護特征曲2.支護特征曲第9章新奧法.9.2隧道施工過程中的力學解析與分析9.2.3圍巖特征曲線與支護特征曲3.圍巖與支護結(jié)構平衡狀態(tài)的建立

第9章新奧法.支護結(jié)構徑向壓力與剛度對圓形隧道而言，假定圍巖給支護結(jié)構的反力是徑向分布的，可以看成是軸對稱問題。混凝土或鋼支護相對于圍巖來說其力學特性可認為是線彈性的。即作用在支護結(jié)構上的徑向均布壓力和徑向位移的關系為線性。----支護結(jié)構的剛度。

圍巖與支護結(jié)構的相互作用：.混凝土或噴射混凝土的剛度假設混凝土厚度為支護結(jié)構的受壓剛度——分別指混凝土或噴射混凝土的彈性模量和抗壓強度.灌漿錨桿的剛度灌漿錨桿對圍巖的約束是通過錨桿與膠結(jié)材料之間的剪應力來傳遞。其剛度為：分別指灌漿后增加的剛度，是大于1的系數(shù)；鋼筋彈性模量；錨桿的直徑；錨桿的縱向間距；錨桿的橫向間距；錨