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文档简介

1、第二节 深埋圆形洞室 二次应力状态的弹性分布,一、侧压力系数,（1）计算模型,（2）应力和位移,（79）,平面应力时,（710）,平面应变时,圆形洞室二次应力分布,（3）洞室的径向位移（平面应变时）,轴对称、切向位移：V=0 径向位移： 开挖前，岩体产生的位移（ra=0 ）由上式得：,（712）,由于开挖引起的位移,（4）洞周的应变,开挖前，岩体已完成应变,开挖引起的应变：,可见 ，说明 时， 岩体的体积不发生变化的特点。,ra=0代入（7-10）式得：,（5）洞壁的稳定性评,弹 塑 破碎,弹 塑 破,稳定条件,围岩可能出现的情况,塑,破碎,洞室周边，处于单向应力状态，最容易破坏。周边最大切应

2、力：,二、 时，二次应力状态,(1)计算模型,I轴对称,II反对称,（2）应力位移分析,I,II,加,二次应力埸,等于,(7-15),(7-16),有工程应用价值的位移是由于开挖引起的位移，可用 类似 方法 求出：,（3）洞室周边应力,洞室周边，处于单向应力状态，最容易破坏 。 代入(7-15)得洞室周边应力：,可见洞室周边只有切向应力：,式中：K-围岩内的总应力集中系数 Kz、Kx-分别为垂直和水平应力集中系数,洞室周边应力集中系数与侧压力系数有关见图(7-5),（3）洞室周边位移,将r=ra代入式(7-16)，得由于开挖引起的洞室周边位移：,影响洞壁位移的因素很多，有岩体性质、初始应力、开

3、挖半径、位移与径向夹角等。径向位移比切向位移稍大些，因此，径向位移，对围岩稳定性起主导作用。,径向位移便于测量与控制!,三、深埋椭圆洞室的二次应力状态,图7-6 椭圆洞室单向受力计算简图,(1)计算模型,(2)洞壁应力计算公式,可能出现拉应力的（0，b）（0，-b），顶底 板中点，即,(3)洞壁应力分布特点,最大压应力点（a，0）（-a，0）两帮中点，,即,若ab，最大压应力点为 ：,选择3个关键点（ ）代入（7-20）式得，3个关键点，在不同侧压力系数下的应力。,见表7-1,(3)最佳轴比（谐洞） 最有利于巷道围岩稳定的巷道断面尺寸，可用它的高跨比 表征（轴比），称为最佳轴比或诣洞。最佳轴比应满足如下三个条件：,-最大拉应力点为：,巷道周边应力 对称均匀分布； 巷道周边不出现拉应力； 应力值是各种截面中的最小值。 当 时，满足此条件故 为数佳轴比。 此时 （与 无关） 当 时，K=1，圆形最优。,四、深埋矩形洞室的二次应力状态,用复变函数方法求解。 孔边应力分布： Kx，Kz-分别为水平、垂直方向的应力集中系数表7-2。 时，由表可见多点出现拉应力

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