第10章 新奥法隧道结构.ppt

第10章 新奥法隧道结构;要点 ;适用条件及要求 ;新奥法的优点;表10-1 老方法与新奥法工程量对比;新奥法的主要原则;10.1.2 锚喷支护简介;1）锚喷支护的优点;2）锚喷支护的适用条件及要求;10.1.3 新奥法与锚喷支护;10.2 隧道围岩压力的确定;初始应力 ;隧道开挖前后的变化 ;;10.2.2 隧道围岩压力的确定;围岩类别 s;表10-3 各类围岩的重度;表10-4 围岩水平均布压力e;必须同时具备下列条件： ;2）浅埋隧道围岩压力的确定;（1）埋深H小于或等于荷载等效高度hq;（2）埋深H大于hq、小于Hp;本讲要点;（2）埋深H大于hq、小于Hp;;极限状态下可以求得破裂面的夹角;竖向均布荷载和水平侧压力;10.3 锚喷支护结构;10.3.2 锚喷支护的受力分析和结构计算;1）锚杆支护结构;（1）锚杆的设计计算;;④锚杆钢筋与锚固砂浆之间的锚固长度;;（2）锚杆的联结作用;《建筑边坡工程技术规范》（GB 50330—2002）规定： ;②锚杆长度;构造;（3）锚杆的组合作用;;（4）锚杆的整体加固作用; 砂浆锚杆的加固作用;;本讲要点;2）喷射混凝土支护结构;（1）局部稳定原理;喷层对局部不稳定危岩块体的抗拉承载力应按下式验算（冲切）;整体稳定原理;3）新奥法中锚喷联合支护的应用（1）新奥法与锚喷支护 ;施工步骤;（2）新奥法中支护与围岩共同作用的力学原理;“莫尔-库伦”准则作为“塑性判据” ; 围岩的弹塑性状态;弹性区中任一点的应力为 ;塑性区中任一点的应力公式为 ;在弹性区与塑性区的交界面上（r=R处） ;;隧道周边的径向位移u ; 围岩位移、支护特性曲线;①隧道开挖后，若支护非常快，且支护刚度又很大，隧道周边围岩没有变形或变形很小，图中A点取得平衡，支护需提供很大支护力pmax；围岩仅负担产生弹性变形u0的压力 ； 假如平衡位置由A点移至C点、E点，则形变压力由pmax减至 、。;②若隧道开挖后不加支护，或支护很不及时，即允许围岩自由变形。表现为曲线DB。这时，隧道周边位移达到最大值umax，形变压力pa很小或接近于零。 围岩已经出现松驰、坍塌 ，围岩对支护的压力就是松散压力 ，只能按传统施工方法施作模注混凝土衬砌。;;最重要的便是如何掌握好施作时间（以围岩的变形来判断）和支护刚度k（支护特性曲线的斜率）。 两次支护： 首先在隧道开挖后，及时地进行初期支护和封闭 ； 通过对围岩变形的监测，掌握隧道周边围岩和支护的变形情况，待变形基本趋于稳定时，即达到图中i点附近时，再进行第二次支护。 ;如作内层二次衬砌，所承受的形变压力就更小，或为零。 通过上述两次支护的手段，便可以达到支护衬砌结构的合理、经济、安全的目的。;本讲要点;（3）新奥法锚喷支护的结构计算和支护监控;新奥法锚喷柔性支护中，支护和围岩紧密贴合，共同工作，支护和围岩发生的破坏主要为剪切破坏。 其稳定的丧失常常是由围岩中产生塑性剪切滑移楔体开始的。而锚喷支护则和其加固的岩体承载环三者的联合作用所提供的支护力pi来阻止围岩中剪切楔体沿滑动面向隧道位移。;剪切滑动面 曲线方程;莫尔应力圆与莫尔滑动包络线 ; 锚杆、喷层和岩体的联合作用;支护力的构成;喷层A水平推力;锚杆;将 的作用面转换成垂直面上的投影，并同 取得平衡，则;支护结构所提供的支护力;岩体沿滑面S上提供的支护阻力 ;剪应力和正应力 总的支护力;实际工作中，支护设计标准的确定，包括支护时间和支护类型的确定，支护后变形数值的判定标准，是否进行二次支???，以及何时进行二次支护等往往要依靠经验确定。 ;新奥法支护变形监控;标准;本讲要点