公路隧道设计细则第八章支护的地层结构计算方法

PAGE1024848.1.2※※※※※★★※★★★★●●●●元法（DDA、边界单元法（BEM）和有限差分法（FDM）等。FLAC（硬岩或软岩）中的公第二节初始地应力与开挖效应 g式中：

出地应力值。水压致裂法用于测量岩体的地应力时，测得的地应力即需要针对各类具体情况分别编制程序而很少采用。NJ

uju ujuj根据上述原则建立的正反分析法可有许多种，8.2.1.3列出的正 JMin[wkk k1式中：ijkwk

PAGE1124846 ij [Dk(dgtd0)k][d0]kij k i,j(i

Dk－第k

PAGE115484 d式（8.2.4）Dd和ijPAGE116484 d反分析计算的目标未知数需同时包括隧道计算断面上的均布构造应力分Pgt ij

(i,j1,2;i

ij的含义与式（8.2.4） d PAGE117484d、ijDPAGE125484（8.2.4

ijd

d、ijd

（8.2.2 ij [Dk(dgtdep)k][dep]kij d

(i

k i,j

式中ij为弹塑性受力状态下，由单位均布构造应力ij＝1

d式（8.2.6）D仍为实测值，d、ijdg、

E、、c、E、、c、值的采用这一方法计算时，理论上初始地应力的计算式仍为式（8.2.5 tP 算开挖效应的具体方法见8.5.4。bPi1[2i(bb)i1bb

2i(aa)

xyaPi1[2i(aa)i1aa

2i(bb)i1b xz xya1xi1xia2xixi1b1zizi1b2zi1zi 式中：xzxzi8.2.1； xzixzPAGE127484PAGE128484iii me1

im im

（8.2.9（8.2.8PAGE130484MjVBT

M NTjj

j

dV

i P1ViBσ0dVViN 式中 PAGE1344842、空间效应释放系数是指计算断面上围岩的变形量，与在距开挖面（(z)ul(z)/ul

时，计算断面上与ul(z)相应的围岩的变形量。合理取值与计算断面离掌子面的距离有关，其值的变化范围约为0.25～p

（j=1~3 utu(ttij－自发生时刻起ttiju(t－变形趋于稳定后计算断面上围岩的最终变形量。对任意开挖步i，有33j

ijzij

3j

3ij1j8.3.1荷载释放系数（％）砌0IVPAGE137484V1、在VV8.3.2分担比例Ⅰ-ⅢⅣⅤ虑到支护结构的永久安全性，二次衬砌的分担比仍应达到60%~80%。岩N0i 第四节材料本构模型与模拟技术PAGE147484作状态的判别可选用Drucke－Prager准则（D－P准则）Mohr－Coulomb准则（即M－C准则），流动法则可选为相关联流动法则。对锚喷支护加固区的围岩采用提高的C、Φ值体现其影响。通过提高地层C、Φ值近似模拟其作用。1K 阵[K]与材料的变形情况有关，即[K]不再是常量矩阵，而是{δ}的函数。K

面的距离为隧道毛洞高度的3~5倍以上，上部边界一般取至地表。2[K]i{}i{Fr}i{Fg}i (i1, i[K]i[K]0[K

(i [K]ij{}ij{Fr}iij{Fg}ij{Fp}ij(i1,L;j1,Mj[K]ij[K]i1[K

PAGE150484M系数，开挖边界荷载完全释放时有p}p}（8.5.4

[KK]{}PAGE160484[KK]{}{Fg

[KK]{}{FgK

[KK]{}

[K]{} （2轴力、剪力等，杆单元为轴力。Goodman尔-库仑准则（M-C）检验。初期支护中锚杆的作用，可采用对施做锚杆的区域采用经提高后的c、φ值考虑。f3p qk 其中：q13；p123

； 3 ；1-3=ccos13

后仍能满足使用功能对限界的要求。置应符合第8.6.122款的规定。第七节算单41445m，其中Ⅴ单8-7-1为典型地质剖Rb=28~30MPa，为软质岩。隧道在表层和下部基岩的交界面处穿越。 8-7-2。由图可见开挖施工中拱部围岩采用管棚支护（Φ108）1.0m材料特性参数见表8-7-2。PAGE155484 土开挖、阶开挖、阶初期支护、施做仰拱、底部回填、上部二次衬砌浇筑等，如图8-7-3所示。 （e）阶开 如图8-7-1所示。8-7-42137个四边形四节点单元，72个杆单元和72个梁单元。8-7-4），隧道断面的开挖边界为受到释放荷载作用的边界。8-7-4 角岩PAGE166484填1 25cm—45cmPAGE185484110%，初期支护施做后释放15%，二次衬砌施做后释放75%；210%，初期支护施85~65%？30%（8.3.110~25%10~30%？。18-7-81二次衬砌和8-7-51二衬轴力图 工况1二衬弯矩图 工况1二衬剪力图二衬最终沉8-7-81 拱顶沉降量1.8mm 表8-7-3弯矩轴力PAGE189484根据上述控制截面的内力和公路隧道设计规范及混凝土结构设计规增大系数及纵向弯曲系数均等于1，即有η=φ=1。N=108.4kN，故有e0=M/N=0.1162m。采用C30混凝土和HPB235钢筋时，混凝土弯曲抗压极限强度标准值Rw28.1MPaRa22.5MPa，钢筋的抗拉或抗压计算强度标准值Rg=235MPa。1b×h＝1000×450mmas=50mmh0h0=h-asR(A A'e')Rbx(ehx/ 由e00.1162m可知NAgA'g的重心之间，故上式Ag=A'gρmin×A0.2%×1m× ehae0.450.050.11620.2912 ehae0.450.050.11620.0588 将以上数据及其他数据代入式（8-7-1）xKNe0.5Rbh2RA'(ha KNe'0.5Rbh2RA(h g