普氏理论泰沙基理论.doc

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1、太沙基计算原理：简化后写为并由边界条件h=0处，=q及h=hc处，=P，解方程，即可获得隧洞顶部的围岩压力P为（2-119）式中：为容重；k为静止侧压力系数，太沙基取k=1;q为地面荷载。式（2-119）表明，隧洞埋深较浅时，松动压力与埋深有关；埋深较大时，公式中指数项趋于零，即而与埋深无关。普氏理论：这一计算方法是将破裂区内的岩体自重作为隧洞支护上的荷载。为了确定破裂区的范围，必须首先对破裂区的边界线做出假定，如认为是抛物线、半椭圆形等，此外还有采用弹塑性区的分界面作为破裂区的边界线。普氏压力拱理论、康姆瑞尔（O

2、.Kommerell）的岩体破碎理论，以及卡柯弹塑性理论都属于这一类计算方法。其中以普氏压力拱理论在我国应用最广。普氏认为，隧洞开挖后，顶部岩体失去稳定，产生坍塌，并形成自然拱。随之，隧洞两侧由于应力集中而逐渐破坏。因此，顶部坍塌进一步扩大形成塌落拱。如图所示，如果隧洞开挖后及时支护，按照挡土墙原理，侧面岩石的破裂面与垂直轴的夹角为，顶部的破坏则介于自然拱和塌落拱之间，而破坏拱以内的岩石自重即为作用在隧洞支护上的围岩压力，因而普氏破坏拱又称压力拱。普氏假定压力拱形状为二次抛物线形，压力拱高按经验确定，它取决与隧洞跨

3、度和岩石性质。普氏采用下式确定压力拱高式中：f为岩石坚固性系数，又称普氏系数。普氏根据不同的岩性给出了相应的普氏系数，或按（Rc为岩石抗压强度，MPa）确定普氏系数。由于实际工程中，决定围岩稳定的因素并非上述两项指标，因此工程部门大多按各自的经验确定f值。