深層隧道圍巖承載能力定量分析方法研究.pdf

1、地層在開挖后，形成了一個(gè)釋放應(yīng)力，此時(shí)圍巖承擔(dān)二次釋放應(yīng)力，是主承載結(jié)構(gòu)。支護(hù)加強(qiáng)圍巖強(qiáng)度或者承擔(dān)一部分二次釋放應(yīng)力，是輔承載結(jié)構(gòu)。各種圍巖分級方法僅給出圍巖承載能力的定性描述，缺乏定量描述，本文結(jié)合強(qiáng)度折減法，結(jié)合每次折減系數(shù)下的應(yīng)力響應(yīng)狀態(tài)提出等效強(qiáng)度的概念，實(shí)現(xiàn)了圍巖承載能力的定量化。本文提出了各支護(hù)手段的力學(xué)機(jī)理，以及對等效強(qiáng)度的貢獻(xiàn)大小，從而將主承載結(jié)構(gòu)與輔承載結(jié)構(gòu)的承載能力進(jìn)行了具體的計(jì)算。最后本文對提高圍巖承載能力的各支護(hù)

2、方案的承載效果進(jìn)行了定量分析。
　　(1)圍巖支護(hù)結(jié)構(gòu)的計(jì)算理論主要經(jīng)過了剛性結(jié)構(gòu)階段、彈性結(jié)構(gòu)階段、連續(xù)介質(zhì)階段等發(fā)展歷程，人們對圍巖力學(xué)作用的認(rèn)識(shí)也經(jīng)歷了圍巖僅為荷載來源到圍巖本身也是承載結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變。在圍巖的支護(hù)設(shè)計(jì)方法上，傳統(tǒng)的支護(hù)設(shè)計(jì)方法主要是結(jié)構(gòu)力學(xué)設(shè)計(jì)方法，現(xiàn)代的設(shè)計(jì)方法則強(qiáng)調(diào)提高巖體強(qiáng)度以發(fā)揮圍巖本身的承載能力。
　　(2)現(xiàn)代支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理與方法以新奧法為代表，然而新奧法仍是以圍巖分級為基礎(chǔ)的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)，對于

3、輔承載結(jié)構(gòu)對主承載結(jié)構(gòu)承載能力輔助作用的多少和主次沒有給出說明，本文不僅從各輔承載結(jié)構(gòu)的力學(xué)機(jī)理而且從承載能力定量化上給出具體的計(jì)算和說明，并給出了不同輔承載結(jié)構(gòu)承載能力的大小和主次。
　　(3)依據(jù)等效強(qiáng)度的概念，分析了不同支護(hù)結(jié)構(gòu)類型對圍巖承載能力提高幅度的影響，本文認(rèn)為，錨桿支護(hù)雖然對位移收斂效果不顯著，但是極大地提高了圍巖的承載能力，鋼拱架支護(hù)雖然對位移收斂有效果，但是對等效強(qiáng)度的提高效果不顯著，建議支護(hù)手段以錨桿支護(hù)為主