【《隧道圍巖分級(jí)及圍巖壓力計(jì)算過(guò)程案例綜述》2100字】

通過(guò)綜合定性和定量分析，劃分隧道Ⅲ級(jí)圍巖約占22%,IV級(jí)圍巖約占31%,V級(jí)圍巖約占47%。具體圍巖劃分指標(biāo)及圍巖特征可見下表1.1。表1.1圍巖劃分指標(biāo)及圍巖特征表圍巖級(jí)別分布地段圍巖特征III0中風(fēng)化花崗片麻巖：麻灰色，花崗變晶結(jié)構(gòu)，片麻狀構(gòu)造，局部裂隙較發(fā)育，結(jié)合好，巖芯較完整-完整，局部較破碎，采芯率85%。中風(fēng)化花崗片麻巖：麻灰色，花崗變晶結(jié)構(gòu)，片麻狀構(gòu)造，裂隙較發(fā)育，結(jié)合一般，巖芯較破碎，局部較完整，采芯率80%。V強(qiáng)風(fēng)化花崗片麻巖：黃灰色，花崗變晶結(jié)構(gòu)，片麻狀構(gòu)造，裂隙發(fā)育，巖芯破碎，采芯率80%、全風(fēng)化花崗片麻巖：灰黃色，極易崩解呈土砂狀，松散結(jié)構(gòu)。隧道高度H=內(nèi)輪廓線高度+襯砌厚度+預(yù)留變形量.隧道(單洞)跨度B=內(nèi)輪廓線寬度+襯砌厚度+預(yù)留變形量計(jì)算得到隧道各級(jí)圍巖參數(shù)如下表1.2和表1.3:表1.2各級(jí)圍巖隧道參數(shù)及計(jì)算高度表內(nèi)輪廓線高度/mⅢV各級(jí)圍巖物理力學(xué)參數(shù)見下表1.4。力學(xué)指標(biāo)圍巖等級(jí)ⅢV重度(kN/m3)彈性抗力系數(shù)K(MPa/m)變形模量E(GPa)0泊松比μ0.3~0.計(jì)算內(nèi)摩擦角φ容許承載力σ。飽和抗壓強(qiáng)度Rb(MPa)根據(jù)隧道縱斷面圖，可以得到隧道各路段的最大及最小埋設(shè)深度，隧道的埋設(shè)深度取二者的平均值來(lái)計(jì)算：樁號(hào)VIV隧道埋深可以按照深埋、淺埋的經(jīng)驗(yàn)公式區(qū)分：式中：H,——深淺埋隧道分界深度；h—一荷載等效高度。在礦山法施工的條件下，IV~VHp=2.5hHp=2h等效高度計(jì)算隧道在實(shí)際開挖中，一般會(huì)出現(xiàn)超挖，因此在計(jì)算圍巖壓力時(shí)，在實(shí)際隧道跨和隧道高度的基礎(chǔ)上加上超挖量，以下計(jì)算均取超挖量為0.1m。因?yàn)樗淼缹挾菳>5m,則圍巖增減量i取0.1。(1)一般隧道塌落拱等效高度計(jì)算荷載等效高度按下式計(jì)算：q——深埋隧道豎向均布?jí)毫?，kN/m2。深埋隧道豎向均布?jí)毫Π聪率接?jì)算：s——圍巖級(jí)別；@=1+i(B-5)—一寬度影響系數(shù)；取0.1。則等效高度也可以通過(guò)下式進(jìn)行計(jì)算：ⅢV(2)連拱隧道塌落拱等效高度計(jì)算最不利情況：不考慮中隔墻作用，垂直均布?jí)毫Φ刃Ц叨葹樽钣欣闆r：取半結(jié)構(gòu)計(jì)算垂直均布?jí)毫Φ刃Ц叨葹槭街校篿w—一連拱總跨度的圍巖增減率；式中：i—一連拱總跨度一半的圍巖增減率；計(jì)算結(jié)果如下：圍巖等級(jí)ⅢV圍巖等級(jí)IIV級(jí)圍巖，樁號(hào)K4+830~K4+900、K4+970~K5+000為深埋隧道；V級(jí)圍巖，K4+760~K4+830、K5+000~K5+080為淺埋隧道，其中樁號(hào)K4+760~K4+781、K5+027~K5+080屬于H<hg的淺埋隧道，其他的為hq<H<Ho的淺埋隧道。隧道基本參數(shù)：Ⅲ級(jí)圍巖，H?-H=3.86m,計(jì)算摩擦角60°;IV級(jí)圍巖，H?-H=1.01m,計(jì)算摩擦角55°;V級(jí)圍巖，H?-H=1.12m,1.3.1深埋連拱隧道圍巖壓力連拱隧道頂部垂直壓力：連拱隧道中隔墻頂部垂直壓力：q′=ζr(h-h?)=0.45×2-三角形塊體自重荷載H?—一中墻頂至地面的距離，m;H——隧道頂至地面的距離，m;ζ——附荷修正系數(shù)，取0.6;作用在襯砌上隧道側(cè)向的圍巖壓力：式中：e?—一拱頂側(cè)向圍巖壓力，kN/m;計(jì)算摩擦角45°。e?—一拱底側(cè)向圍巖壓力，kN/m;φ—一圍巖計(jì)算摩擦角；作用在襯砌上中墻兩側(cè)向的圍巖壓力：式中：e'——中墻頂側(cè)向圍巖壓力，kN/m;深埋隧道圍巖壓力計(jì)算結(jié)果見下表：圍巖壓力圍巖級(jí)別Ⅲq1.3.2淺埋連拱隧道圍巖壓力以路段最大埋深進(jìn)行計(jì)算(1)埋深H≤h的隧道淺埋連拱隧道頂部垂直壓力：qs=yH三角形塊體自重荷載式中：e'——中墻頂側(cè)向圍巖壓力，kN取最大埋深H=8.395m,計(jì)算結(jié)果見下表：q圍巖級(jí)別圍巖壓力(2)埋深h?<H<H,的隧道圍巖壓力(單洞確定)式中：λ—一側(cè)壓力系數(shù)；θ——滑面摩擦角，按表1.11取值；φ——圍巖計(jì)算摩擦角；圍巖級(jí)別Vθ中墻