第7章岩体力学在洞室工程中的应用第6节松散岩体的围岩压力计算.ppt

第六节 松散岩体的围岩压力计算 浅埋：传递应力，岩柱重量计算法。 深埋：自然冒落拱内岩体的自重或裂性围内松动岩体的压力。 一、浅埋洞室围岩松动压力计算(2种方法) （一）岩柱法 1、基本假设 （1）C=0 (2)围岩压力=岩柱的自重-柱侧面摩擦力 （3）破坏模式与受力状态如下;图7-15 考虑摩擦力的计算简图;2、洞室顶压力的计算 ;根据假设求出洞顶压力集度： ;3、适用条件;（二）泰沙基的围岩压力计算方法 由单元体的平衡条件推出围岩压力 1、基本假设 （1）认为岩体是松散体，但存在一定的粘厚力，且服从库仑准则： （2）围岩的滑移模式和外力情况如图所示 ;图7-16 垂直地层压力计算图; ;（三）浅埋山波处洞室围岩压力的计算 特点 围岩压力将产生偏压力 原理 围岩压力=岩柱自重-岩柱侧面的摩擦力 ;滑动岩柱;(2)滑动面上的正压力P ?在力三角形中，由正弦定律得：;注：若 未知，可以求其极大值，即： ;2、洞顶岩柱自重 ; 5、支护体上的水平侧压力 ; 注：此公式适用于暗挖、明挖，仅考虑自重即： 。 岩柱两侧的摩擦角经验值： 二、深埋洞室的松散围岩压力计算 俄国普罗托奇雅阔诺夫1907年推出自然冒落拱 --沙拱、压力自然平衡拱。 （一）普氐理论的基本假设 ;（3）采用坚固系数表表征岩体强度。 其物理意义： 更简便的经验公式： --Rc/MPa （4）自然平衡拱的洞顶岩体只能承受压应力， 不能承受拉应力。;; 在拱脚处，有一水平推力，维持整个拱的平衡，普氐认为必须小于或者等于垂直; ;2、围岩压力（自然冒落拱内岩体的重量）计算 （1）顶压（集度）： --取最大值，拱形简化为矩形。 （2）侧压： 3、适用条件 （1）埋深大于3倍的自然拱高。 （2）;（一）基本假设（Caquo卡柯）公式假设 （1）塑性区与弹性区脱离，围岩压力为塑性区内岩体的自重。 （2）塑性区的应力服从莫尔—库仑准则。 ; 图7-20 松动压力计算简图;代入上式整理得：;（4）由边界条件确定系数A;（6）卡柯公式的的缺陷 ①弹塑区脱离不符合实际； ②;;;斜巷地压计算图