地下結(jié)構(gòu)工程－教學(xué)六

5、圓形洞室圍巖塑性解采用摩爾－庫侖強度理論其它條件同彈性解列出微小單元的微分方程：消去d

和高階無窮小量，得到：（

-r)dr=rdr即：dr/r=d

r/(

-r)（A）這就是塑性區(qū)內(nèi)應(yīng)力應(yīng)滿足的微分方程根據(jù)摩爾圓與強度包線相切的關(guān)系可得出塑性區(qū)應(yīng)力與強度的關(guān)系

整理后得：

（B）將(B)代入(A)，分離變量，兩邊積分,得到方程的通解

（C）將r＝a處的邊界條件

r＝pb代入上式求出C1

將求出的C1代回C式，求出特解：

上述兩式給出了塑性區(qū)中任一點的應(yīng)力值。以下求塑性區(qū)的半徑R，這要用到在此邊界上，應(yīng)力表達式同時滿足塑性及彈性關(guān)系：

r＋

＝2p……………彈性

……塑性整理后得：解出支護力pb的表達式：

上式就是著名的Kastner公式還有兩個重要的物理量就是隧洞周邊及塑性區(qū)周邊的徑向位移：6、帶圓形些洞室敗圍巖晉中的膠松弛象壓力除了蠟洞周殼圍巖尊的彈搖塑性驢變形凡產(chǎn)生飾對支逝護的磨壓力饑外，紀圍巖釘松動芝圈內(nèi)穿的巖識石還癢會對旅支護孔產(chǎn)生拍所謂舟松弛筍壓力賄：1、pi=(暈R-曠a)(太保漠守，賄極值違）2、科卡疾公式討論孟：松弛及壓力洞與彈扔模E和泊速松

比無敞關(guān)松弛批壓力獸與容忽重

呈正胞比與地緞應(yīng)力比有無膏關(guān)系廉？與C、

有什性么關(guān)氧系？變形矮壓力蔑與松裕弛之等和為賣支護顫所受愚到的記壓力猴。變形剛壓力衡隨洞誰周位妖移增嚼大而煩減小秤，若陣想使聯(lián)位移基趨于練零，丘變形胸壓力爬會趨沒于無根窮大松弛倡壓力縮慧隨洞雖周位蛋移增段大而化增大庭，最皆大＝途？時間浮因素休的影參響…罪巖體評的流肆變由于德巖體搖可能雅具有恰的流宇變性宅質(zhì)，奮實際句工程挺中圍熔巖變溪形和教松弛域還與想時間紛有關(guān)防。圍肌巖流轟變性摸質(zhì)不翅明顯交時，青開挖勻后很釋快達恒到新尋的平攤衡，雹變形雖穩(wěn)定棄，不少再增贏長。關(guān)圍巖材不好勒時，局開挖座后在碼一段讓時間請內(nèi)變敏形逐碗漸增大加，泛松弛涼壓力橫逐漸盛增加裁，因裝此有粥一個火適時仿支護尸的問毛題。蕉支護浙得太鏈早，糊變位虧尚未蹲充分苗發(fā)展冒，形筍變壓仰力會塞較大截。支侵護得草太晚名，松久弛范絡(luò)圍太蠻大，盯松弛講壓力鑒太大縱。4.輝2遵影響恒地下桐結(jié)構(gòu)鑒工程宵穩(wěn)定茅的主況要因傭素1、地應(yīng)屋力2、屯巖體來結(jié)構(gòu)念和材決料特島性3、裹地下眨水的缺存在飯及其威活動4、錘工程懶因素1、枝2、鄭3是棚巖體申內(nèi)在隸因素僻，或蜻天然刪因素頭；4是框外在牲因素，或舉人為爛因素1、狹巖體嬸原始闊應(yīng)力夠場地應(yīng)艱力是相巖體寶中原屠已存刮在的稻應(yīng)力忙。一跳般情豎況下揭，地坐應(yīng)力劑很大么的地核區(qū)，納對洞跌室圍敏巖穩(wěn)燃定不價利。匹無論剛是選欣擇洞扁室位肉置還蝦是決摩定洞悔軸方盯位，感均應(yīng)妙仔細比考慮桌地應(yīng)披力。統(tǒng)由于異巖體茂構(gòu)造意復(fù)雜訓(xùn)，變塵化大跌，少部數(shù)測魂點的嶺地應(yīng)踩力實天測結(jié)受果帶絡(luò)有一弟定的叉局限計性，徒不一遺定能元確切霧代表缸該區(qū)六域的嘉地應(yīng)佛力狀序態(tài)，卷因此忌，有趣人采及用有后限元率回歸諒分析可方法薦來推狗求某磨一區(qū)粱域的乘地應(yīng)慨力場巖。以脹此作靈為洞尸室布根置和協(xié)圍巖句穩(wěn)定河分析佩的依志據(jù)。巖體羊應(yīng)立唐場是適影響嚇地下覽結(jié)構(gòu)裁穩(wěn)定尖的重明要因證素，袋應(yīng)該筑指出汁的是涌，各音個應(yīng)兄力分賀量的灣比值匙，比敬應(yīng)力挎分量澤量值對的大衣小對回穩(wěn)定鑼性起灰著更塵為關(guān)呈鍵的仍作用場和影艱響。應(yīng)力柜場的械大小屑和分腎布規(guī)嫌律是特復(fù)雜寧的，蘇往往騎難以滑準確妨確定裳。但意是它餃對于夏地下奮結(jié)構(gòu)施的位料置、乞軸線桌的走粱向、旱斷面通的形畏狀、忙結(jié)構(gòu)安群體槍之間棕的相撫互關(guān)暮系的圣選擇兔，都證有著灣決定言性的嚇作用禾。2、窩巖體求結(jié)構(gòu)挽和材蔬料特樓性現(xiàn)在房誠常說帳的巖出石力池學(xué)，毯實際傻上早安已擴筍展為昆巖體竄力學(xué)風(fēng)。巖瞎體是撐一個套復(fù)雜桿的結(jié)交構(gòu)體積，離曲彈塑艘性力斑學(xué)中膠所定巴義的擁均質(zhì)牧、連準續(xù)、煉各向垂同性婦的理救想彈禾塑性閘體相竟去甚墓遠。性巖體返常為滑節(jié)理館面，月層面款，片幻玉理面娘甚至筐斷層猴帶等判結(jié)構(gòu)寒面所灘切割針。這破些結(jié)毯構(gòu)面摔的強仆度較留低，挖是影橋響洞臉室穩(wěn)忠定的膊主要添因素屋之一閑。這閥些軟燥弱結(jié)歌構(gòu)面妥常常括分成驢很多犯組，染各組撥的特店點不按同，珠即間彼距，濱連續(xù)們性，牌寬度杏，充長填情迷況，減強度凍，成揉因都周可能森不同倉，要搭分辨牢其對凍洞室教穩(wěn)定辟影響謹?shù)某谭倍龋耆缓髰{決定舉洞室教的布廉置。要指比出的怒是，藥被地漫質(zhì)構(gòu)萌造面才所切更割的撐危險紫塊體巡壽除受蕩重力垃作用扎外，譜尚與鉛構(gòu)造提地應(yīng)禽力相考互影宴響，豬深埋醋洞室敢或水捏平構(gòu)桃造應(yīng)將力較賤大的個情況野下尤軟其如沒此。武圍巖乒結(jié)構(gòu)達的狀較態(tài)通肢常分子為整礙體狀報，塊旁狀，屯層狀私，互臂層簿塑層，咸碎裂逐結(jié)構(gòu)燃，散此粒結(jié)擾構(gòu)等囑，圍裳巖的躺完整麥程度悄常用御巖體游完整飯性系避數(shù)屬霧表示孟，它弄是巖警體和總巖石曉的彈逃性縱腹波速詞度之宅比。艱巖體柔的強烈度和溜變形鴨指標(biāo)虹是影膠響穩(wěn)星定的箭主要鵲指標(biāo)奶，一鞭般情派況下壟，巖遇體結(jié)淡構(gòu)的限狀態(tài)抱是控必制性保的，青單論彈巖塊奶強度瓦的意躁義不跑大，封只有手對于臉整體狗狀結(jié)飾構(gòu)，栽巖體診強度輝和巖唯塊強海度才知有相王近之販處。3、趕地下擦水的擇存在膠及其發(fā)活動地下慎水的角存在爸使洞牙室穩(wěn)鵝定性奇惡化咱。地旬下水德的滲船透壓研力對暢于洞耗室是膠不利巴荷載你；地蔬下水駐的長售期作難用又鴿會使嘴巖石延軟化寬，泥暗化，豎降低爪其強南度。溫尤其胃弱面宣中的母填充敏物又眉容易今被地誕下滲守流溶霉蝕、亭帶走溝，形逢成空酒穴，獄造成漢巖體每整體旗弱化衡。地下妖水的麗處理慎歷來森是困影難的里令人故頭痛皆的問巴題。4、隨工程赴因素包括捉地下烘結(jié)構(gòu)吵布置帆設(shè)計格的合幸理性則，洞禾室形敘狀、記大小耽、洞評群間仔距、邀開挖聞順序額、支脂護措躍施等斤等是脈否得帽到充夢分的不優(yōu)化顆。地猴質(zhì)條哲件越抱差，嶺工程武因素疫的影縣響就燦越突隔出。施工茫隊伍擋的技菠能、制素質(zhì)翁、責(zé)藝任心摟和團治隊精目神、塘施工冷方法岔和機樣具的衰先進恢程度好，施維工管達理水鴨平等憐等。4.泉3寺地下水結(jié)構(gòu)修失穩(wěn)走的主雀要型鄙式1、趙局部秩失穩(wěn)2、棟整體和失穩(wěn)3、騎塌方4、趕巖爆1、父局部晨失穩(wěn)指地瞇下結(jié)儀構(gòu)圍撈巖局駁部性仆破壞疤：發(fā)歌生在蒸多組骨節(jié)理嗎切割葬的較世堅硬克巖體旺中，繁一般焰是非漂擴展債性的賠。當(dāng)胃結(jié)構(gòu)魂面與西臨空括面切達割巖代體，央形成宴不穩(wěn)制定塊慰體時嶄，容判易產(chǎn)涉生此業(yè)種破浪壞；旅要結(jié)聯(lián)構(gòu)面衫與開尋挖面椒平行腰或小逝角度勿相交綁時，勇易形波成片熱幫、造吊塊折等局稻部失雄穩(wěn)破楊壞。權(quán)采用皮錨固垮方式類加固逝作用兼明顯駝。2、織整體擱失穩(wěn)又稱賠為“鞭強度墓破壞事”，主即由注大范正圍內(nèi)物巖體畝的地徹應(yīng)力奔值超候過了暖圍巖擠允許拜的極繳限強票度而桿引起致的破感壞。被表現(xiàn)翠型式銀為大牢范圍抽坍塌悄、彎占曲開扮裂、振邊墻岔擠出蔥、底丹板鼓映起、適斷面辟產(chǎn)生附嚴重嫂的收男縮等禿。一日般容撿易發(fā)梨生在喬地應(yīng)勉力高宴且偏傭差應(yīng)萬力大羽、巖靈體強扶度低粗的軟副巖中惰。3、柿塌方指大芬規(guī)模華巖體獻塌落泰、地午下結(jié)部構(gòu)完決全破位壞、熊地下切洞室批埋沒鏈。主沃要發(fā)連生在忠較大腐范圍俯的斷殘層影蹄響帶橡、強雨風(fēng)化皂帶、不碎裂助松動喇區(qū)。由弱綁面和邀開挖壘面切衡割形逝成的牢孤立幣無限攝制塊功體、慶存在噴多組親無膠沫結(jié)結(jié)耍構(gòu)面神或有辦夾泥朗層、呀又有腸地下爆水活陷動時幸，容弦易發(fā)耽生塌列方甚噸至冒幸頂。4、詠巖爆又稱雅為“爐沖擊步地壓典”，苗片狀胞剝落叛及破僑碎的描巖塊黨與巖攤體分所離，絡(luò)并以創(chuàng)彈射昌的形扶式突塑然離明開開