隧洞衬砌计算一荷载及荷载组合
根据提供的 PPT 学习教案,我们可以总结出以下知识点:
一、荷载及荷载组合
1. 围岩压力:隧洞开挖后围岩变形或塌落作用在支护上的压力。
2. 影响围岩压力的因素:围岩的地质条件和力学特征、初始应力、地下水、隧洞的走向、埋深和几何形状、开挖方法、衬护时间和衬护形式。
3. 围岩压力的计算方法:
a. 松散介质理论(塌落拱法):考虑岩体为具有一定的凝聚力的松散介质,在洞室开挖后,由于岩体失去平衡形成“塔落拱”,拱处的围岩仍保持平衡,拱内岩块重量就是作用再衬砌上的荷载——山岩压力。
b. 普氏理论:用“坚固系数”(亦称拟摩擦系数),代替岩石颗粒间的真实摩擦系数。
c. 围岩压力系数法:用“山岩压力系数法”确定山岩压力。
d. 弹塑性理论法:在理论化的基础上,简单的地质条件推导出来的,难以反映实际情况。
二、围岩压力的计算公式:
1. 普氏理论公式:kf = σ / (tanφ + c / σ)
2. 围岩压力系数法公式:Ry = γ \* HS / (1 - sinφ)
3. 弹塑性理论法公式:不提供明确的公式,难以反映实际情况。
三、围岩压力的影响因素:
1. 围岩的地质条件和力学特征:岩石的强度、变形性能、节理、裂隙的分布和发育情况。
2. 初始应力、地下水、隧洞的走向、埋深和几何形状、开挖方法、衬护时间和衬护形式。
四、衬砌设计的考虑因素:
1. 围岩压力的计算结果。
2. 围岩的工程地质条件。
3.衬砌的材料和结构。
4.隧洞的走向、埋深和几何形状。
五、衬砌设计的目标:
1. 减少山岩压力。
2. 有效地利用弹性抗力。
3. 保证隧洞的稳定和安全。
六、衬砌设计的方法:
1. 对围岩进行分类。
2. 采用经验公式计算围岩压力。
3. 考虑衬砌的材料和结构。
我们可以看到,隧洞衬砌计算是一种复杂的过程,需要考虑多种因素,包括围岩压力、围岩的地质条件、衬砌的材料和结构、隧洞的走向、埋深和几何形状等。只有通过深入的分析和计算,才能获得准确的结果,确保隧洞的稳定和安全。