地下洞室结构分析计算方法简介.ppt
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1、第十二讲 地下洞室结构分析计算方法简介,两种设计计算方法:,荷载结构法(松散、有塌落的围岩),围岩结构法 (更有一般的适用性) 围岩特征曲线、支护结构特性曲线,12.1 围岩压力,围岩:,一般将洞室开挖扰动范围内的岩体称之为围岩。不受扰动的岩体称之为原岩。,未受扰动地层内的应力称之为原岩应力,也称之为地应力或初始应力。,围岩压力:,是指引起地下开挖空间周围岩体和支护变形、破坏的作用力,它包括由地应力(即原岩应力)引起的围岩应力以及围岩变形受阻而作用于支护结构上的总作用力,围岩压力也称为地压。,由围岩压力引起的围岩与支护的变形、流动和破坏等现象称为围岩压力显现或地压显现。,广义上讲,围岩压力既包
2、括无支护的情况,又包括有支护的情况;,狭义上讲,围岩压力是指作用于衬砌支护结构上的压力。,分类:,松动压力,强调松散围岩的重力作用,变形压力(弹性变形压力、塑性变形压力、流变压力),强调围岩与结构间的相互作用,膨胀压力,注意在膨胀类岩土体中,冲击地压(岩爆),注意在高地应力条件下,计算方法:,松动压力:,规范法,如:铁路部门规范等,近似理论分析,Tergazhi 法(公式要会用)、普氏塌落拱法、一般的极限平衡理论法,变形压力:,弹塑性理论,数值模拟,有限元法、有限差分法等,浅埋地下洞室衬砌支护计算简化模型 常用荷载结构法,12.2 支护措施计算简介,新奥法(从设计理念上分)施工喷锚支护,初次衬
3、砌(喷混凝土)素混凝土或钢纤维混凝土,钢拱架,锚杆,锚固力、(非)全长粘结、砂浆(树脂)锚杆 计算理论:极限平衡理论,二次衬砌(模筑混凝土)钢筋混凝土,1,2,3,4,其中,某些支护结构的设计计算可以用到极限平衡理论,但是关键的设计理念为围岩结构法,关注围岩自身所具有的一定的承载作用。,实践中常以数值模拟结果作为参考。,围岩支护特性曲线,新奥法(NATM)的核心思想:,三要素:,注意关键点:,适时支护,柔性支护,围岩变形部分释放,围岩与结构共同承载。强调监测信息反馈是施工中不可或缺的重要环节。,围岩既是施加荷载的物质,同时又是部分抵抗荷载的物质,围岩与支护结构共同起到承载作用。,监测、锚杆、喷混凝土,其它施工方法(从设计理念上分),地下洞室的辅助施工措施:,如:一次性衬砌等,如:超前注浆小导管、管棚等, 还有不同措施的组合应用,本讲小结,两种设计计算方法,围岩及围岩压力的定义与分类,围岩压力近似计算方法,新奥法施工及主要支护措施,围岩支护特性曲线,
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