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第十二讲 地下洞室结构分析计算方法简介 两种设计计算方法： 12.1 围岩压力 围岩： 围岩压力： 广义上讲，围岩压力既包括无支护的情况，又包括有支护的情况； 分类： 计算方法： 12.2 支护措施计算简介 浅埋地下洞室衬砌支护计算简化模型 常用荷载－结构法 新奥法（从设计理念上分）施工——喷锚支护 其中，某些支护结构的设计计算可以用到极限平衡理论，但是关键的设计理念为围岩—结构法，关注围岩自身所具有的一定的承载作用。 围岩－支护特性曲线 新奥法（NATM）的核心思想： 其它施工方法（从设计理念上分） 本讲小结 两种设计计算方法 * * 荷载－结构法（松散、有塌落的围岩） 围岩－结构法 （更有一般的适用性） 围岩特征曲线、支护结构特性曲线 一般将洞室开挖扰动范围内的岩体称之为围岩。不受扰动的岩体称之为原岩。 未受扰动地层内的应力称之为原岩应力，也称之为地应力或初始应力。 是指引起地下开挖空间周围岩体和支护变形、破坏的作用力，它包括由地应力（即原岩应力）引起的围岩应力以及围岩变形受阻而作用于支护结构上的总作用力，围岩压力也称为地压。 由围岩压力引起的围岩与支护的变形、流动和破坏等现象称为围岩压力显现或地压显现。 狭义上讲，围岩压力是指作用于衬砌支护结构上的压力。 松动压力，强调松散围岩的重力作用 变形压力（弹性变形压力、塑性变形压力、流变压力），强调围岩与结构间的相互作用 膨胀压力，注意在膨胀类岩土体中 冲击地压（岩爆），注意在高地应力条件下 松动压力： 规范法 如：铁路部门规范等 近似理论分析 Tergazhi 法（公式要会用）、普氏塌落拱法、一般的极限平衡理论法 变形压力： 弹塑性理论 数值模拟 有限元法、有限差分法等 初次衬砌（喷混凝土）——素混凝土或钢纤维混凝土 钢拱架 锚杆 锚固力、（非）全长粘结、砂浆（树脂）锚杆 计算理论：极限平衡理论 二次衬砌（模筑混凝土）——钢筋混凝土 1 2 3 4 实践中常以数值模拟结果作为参考。 充分发挥自承能力 三要素： 注意关键点： 适时支护，柔性支护，围岩变形部分释放，围岩与结构共同承载。强调监测信息反馈是施工中不可或缺的重要环节。 围岩既是施加荷载的物质，同时又是部分抵抗荷载的物质，围岩与支护结构共同起到承载作用。 监测、锚杆、喷混凝土 地下洞室的辅助施工措施： 如：一次性衬砌等 如：超前注浆小导管、管棚等， 还有不同措施的组合应用 围岩及围岩压力的定义与分类 围岩压力近似计算方法 新奥法施工及主要支护措施 围岩－支护特性曲线