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《大跨度隧道围岩竖直压力计算值的对比分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第14卷第11期中国矿业Vol114,No1112005年11月CHINAMININGMAGAZINENovember2005科苑·聚焦大跨度隧道围岩竖直压力计算值的对比分析姜德义刘春李光扬谢圣纲(重庆大学西南资源开发及环境灾害控制工程教育部重点实验室·重庆400044)摘要在隧道工程设计、施工时,正确计算围岩压力对于隧道结构的稳定性至关重要。结合大跨度隧道工程实例,对目前普遍采用的几种隧道围岩压力公式的计算结果进行了对比分析,对各压力公式的适用性和本质的统一性进行了探讨。关键词大跨隧道围岩压力计算公式中图分类号TD315文献标识码A文章编号1004-4051(2005)11-006
2、3-04CORRELATIONANDANALYSISOFCALCULATIONVALUCSOFVERTICALPRESSUREOFWALLVOCKSOFLARGE2SPATTUNNELJiangDeyiLiuChunLiGuangyangXieShenggang(KeyLab1fortheExploitationofSouthwesternResources&theEnvironmentalDisasterControlEngineering,MinistryofEducation,ChongqingUniversity·Chongqing400044)Abstract:Calcul
3、atingcorrectlythepressureofwallrocksisveryimportanttothestabilityoftunnelstructureintheprocessoftunnelpsdesignandconstruction.Anengineeringcaseoflarge2spattunnelistakentocomparedifferentcalculationvaluesofseveraltunnelpressureofwallrocksexpressionsusedwidelynow.Itaimstostudyfurthertheapplicabil
4、ityandonenessofeachpressureexpression.Keywords:Large2spattunnelPressureofwallrocksCalculationexpressions1引言力的大小与围岩类别成反比;在围岩类别相同的条围岩压力是隧道开挖后引起开挖空间周围岩体件下,跨度越大,隧道的稳定性就愈差,压力值也和支护变形、破坏的作用力。它包括由地应力(即就越大,说明围岩压力的大小与隧道跨度成正比。原岩应力)引起的围岩应力以及围岩变形受阻而作从松动压力的概念看,隧道开挖后围岩压力为坑道用在支护结构上的总作用力。隧道围岩压力的确周边某一破坏范围内岩体的重量,
5、故解决这一破坏定,目前有三种方法:一种是直接测量法;第二种范围的大小成为问题的关键。本文根据目前普遍采是工程类比法,即根据大量实际资料分析统计和总用的围岩压力计算理论,针对具体隧道实例对不同结,按不同围岩类别提出围岩压力的经验数值;第围岩压力理论计算的大跨隧道围岩压力值进行对比三种方法是在实践的基础上从理论上研究围岩压力分析和探讨。的估算方法。由于影响围岩压力的因素很多,企图建立一种完善和适合客观实际情况的围岩压力理论及计算方法较为困难。根据经验可知,围岩愈好则隧道就愈稳定,隧道开挖所影响的区域就愈小,围岩压力值也较小。相反,围岩愈差早则压力值相应就大,说明围岩压图1普氏压力计算图式
6、基金项目:国家自然科学基金重点项目(No.50334060)资助课题收稿日期:2005-06-16作者简介:姜德义(1962—)男四川成都人重庆大学资源及环2隧道围岩压力计算公式综述境科学学院副院长教授博导博士研究方向主要为岩土工程稳定性安全技术与工程211普氏压力64中国矿业第14卷为了确定作用在支护结构物上的压力,普洛托0,得:季亚科诺夫提出了基于坍落拱的计算原理。普氏认γb-tgφhσv=(1-eb)(4)为,隧洞开挖后,顶部岩体失去稳定,产生坍塌,Ktgφh-tgφ并形成自然拱。随之,隧洞两侧由于应力集中而逐随着埋深h的增大,式中eb趋近于零,则渐破坏,因此,顶部坍塌进一步扩
7、大而形成坍落σv趋近于某一固定值,且:拱。如图1所示,如果隧洞开挖后及时支护,按照σγbv=(5)Ktgφ挡土墙原理,侧面岩石的破裂面与垂直轴的夹角为太沙基根据试验结果,得出K=110□115,取(45°-
