第十章隧道開挖計算_第1頁
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文檔簡介

1、例題某圓形隧道埋深為450米，開挖直徑為3米，巖體容重為26kN/m3,單軸抗壓強度及抗拉強度分別為60.0MPa和3.0 MPa,，試分析下列兩種情況：（1） N=0.3;N=2.5下，隧道開挖邊界是否達(dá)到其強度值？（2） 如果在上述隧道旁邊再開挖另一條隧道，該隧道開挖直徑為6m,兩隧道中心線相距10 m，中性線位于同一水平面，試評價前面兩種應(yīng)力條件下的巖體穩(wěn)定性。解：應(yīng)用柯西解求解平面應(yīng)變條件下圓形洞室的問題，確定隧道邊界圍巖的穩(wěn)定性。該隧道無支護壓力、又無其它內(nèi)部壓力，開挖邊坡邊界的巖體為單軸應(yīng)力狀態(tài)。即，環(huán)向應(yīng)力的柯西解為：隧道邊界出代入上式，可得假定隧道垂直應(yīng)力等于上部巖體重量，允許

2、強度值：抗壓，抗拉（1）二次應(yīng)力的極值位置與原巖最大主應(yīng)力有關(guān)。計算隧道頂拱和仰拱的二次應(yīng)力，側(cè)壁的二次應(yīng)力，N=0.3：環(huán)向應(yīng)力分別為頂、仰拱處-1.17MPa,和側(cè)壁31.59Mpa，N=2.5，環(huán)向應(yīng)力分別為76.05 MPa,和5.85 MPa 頂、仰拱處超過巖體抗壓強度允許值，巖體破壞。（3） 在第二條隧道開挖后，可多次利用柯西解來求解問題的近似解。分析開挖隧道是否在另一條隧道的影響區(qū)內(nèi)。求解問題的近似解靜水式壓力影響區(qū)，第一隧道：1.5=6.7m，第二隧道：3.0=13.4m，兩隧道的中心距為10米，第一隧道在第二隧道的影響區(qū)域內(nèi)，第二條不在第一條的影響范圍內(nèi)，即第二隧道邊界上的二次應(yīng)力可直接求出，第一條隧道只能采用近似解。中心距10米，同一水平線上，r=10m,第二隧道r=3m,N=0.3,MPa,MPa,剪應(yīng)力為0，對第一隧道MPa,.頂點應(yīng)力值：0.1MPa側(cè)壁應(yīng)力:巖體處在穩(wěn)定狀態(tài)，未達(dá)到其允許值。當(dāng)N=2.5時，由第二隧道在第一條隧道中心線引起的應(yīng)力分別為，對第一隧道，頂定點的應(yīng)力值為：側(cè)壁應(yīng)力為：巖體處在破壞狀態(tài).R=1.5m(第一個隧道)第一次開挖（單獨）側(cè)壁拱頂?shù)诙伍_挖（r=3m）側(cè)壁拱頂N=0.331.59 Pa-1.17MPaN=0.33633.250.1MPa巖體安全巖體安全N=2.55.85 MPa76.08 MPaN=

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