第07章 地下洞室20160410.ppt

* (2)贴壁式直墙拱形衬砌计算要点 计算时将拱和墙分别进行计算再联立求解．拱墙之间可能为铰接或弹性固端连接。拱圈和岩壁之间应尽量予以填实以利于对岩体的支护。当拱圈和岩壁接触比较好，在拱脚至拱腰l／4的范围内可以考虑岩石的弹性抗力。侧墙则按下端不能水平移动的弹性地基梁计算，侧墙基础的宽度可为墙厚的1.0一1.5倍。 * 7.4.3喷锚支护 (1)喷射混凝土支护 受节理裂隙切割的岩体，在成洞以后的洞壁表面，可能因某块危石的旋转、错动或掉落，引起其他岩块发生连锁反应而相继掉落、滑动，故对一块成石的加固非常重要。所以有些洞室在开挖后，应先喷射一层混凝土以策安全，然后作2次乃至3次喷射或加锚杆或衬砌。 * (2)喷射加钢筋网支护 混疑土喷层主要靠混凝土的抗拉强度和混凝土与岩壁的粘结力来支持危岩的重量。由于混凝土的抗拉强度和粘结力均较低，在岩层较破碎或危岩重量较大时，宜于初喷后挂钢筋网，再喷混凝土以形成较坚实的支护层。喷射混凝土用的普通硅酸盐水泥不得低于C40，每次喷射最小设计厚度：拱部不小于5cm，边墙不小于3cm。 * (3)喷锚支护 喷锚支护应用比较广泛，除可以和衬砌组成复合式衬砌外，如无特殊要求也可单独使用。这里的特殊要求是指洞内需要表面光洁度等。在采用复合式衬砌的时候，有时也可用喷射支护使岩体达到基本稳定，在稍后或等待整个洞体贯通以后再施工表层的衬砌。 * 新奥法指出围岩本身具有“自承”能力，若采用正确的设计施工方法，最大限度的发挥这种自称能力，既可以使的经济效果达到最佳。它的要点就是：尽可能不扰动周边的围岩，开挖之后及时进行一次支护，防止围岩的进一步松动，然后是需要进行二次支护。所有的支护都是相当柔性的，能适应围岩的变形。在施工过程中密切监测围岩的变形、应力等情况，以便及时调整支护措施，控制变形。新奥法也称作“欧洲隧道掘进法”或“收敛约束法”（Convergence Coninement Method）。 锚喷支护原理 * * （6）地下水情况的考虑 （7）洞口位置与标高、洞轴线走向、洞室断面与长度等项选择 （8）方案比较与论证 * 7.1.3土体洞室位置的选择 （1）土体强度和含水情况 （2）对临近建筑物影响的考虑 （3）施工方法的考虑 （4）洞口位置与洞轴线走向的选择 （5）方案比较与论证 * 7.2影响洞室稳定性的主要因素 7.2.1地质因素 包括：岩体结构特征、岩体强度和地下水活动3项基本因素。 （1）岩体结构特征 岩体的结构特征是围岩分级的一项主要因素，可分为： 整体状结构； 块状结构； 层状结构； 碎裂结构； 散体结构 * （2）岩体强度 岩体强度通常可用岩块饱和单轴抗压强度乘以因考虑节理裂隙存在的岩体完整性系数KV来表示。 ①岩石按饱和单轴抗压强度划分 ②岩体按完整性系数划分 * (3)地下水活动的影响 地下水活动对洞周岩土体的影响有： ①增加洞周支护结构上的压力； ②使洞周岩土体强度降低，造成洞周岩土体变形或失稳破坏， ③长期作用可加速洞周岩石风化、溶蚀可溶性岩石，土体中的动水压力可造成施工中的洞室产生大规模塌方； ④已成地下洞室内可能产生渗漏泉涌，影响地下洞室的正常使用。 * 7.2.2工程因素 (1)由于设计的洞室断面形状不当或尺寸过大，产生的应力集中； (2)由于施工方法不当，如不用光面爆破且炸药量过多或全断面开挖时没有及时支护； (3)洞顶开挖时超挖形成集水，向洞内逐渐渗漏； (4)地下冷库由于设计或施工不当，从而洞周岩土体发生冻胀，使支护结构发生变形或破坏； (5)在已成洞室旁边开挖洞室，或在已成洞室下采煤(或挖洞)，使已成洞室遭受破坏； (6)洞周岩土体在地震、爆炸等振动作用下，因岩土抗剪强度降低而产生变形或破坏等。 * * * 采用超前管棚预注浆进洞 当能在洞门处切出洞口后，可先在洞门外轮廓线外打超前管棚并注浆 * 7.3 围岩应力 由于在岩体内开挖洞室，洞室围岩各质点的原有应力的平衡状态就受到破坏，各质点就要产生位移调整，以达到新的平衡位置。达到新平衡状态时的应力称为岩体二次应力。洞周受到扰动的岩体就称为该洞室的围岩，围岩范围大概是洞径的3－5倍。岩体内某个方向原来处于紧张压缩状态，现在可能发生松胀，另一个方向可能反而挤压的程度更大了。相应地，围岩内的应力大小和主应力方向也发生了改变，这种现象叫做围岩应力重分布。 * 7.3.1 地下洞室围岩的变形破坏 围岩变形破坏的形式与特点，除与岩体内的初始应力状态和洞形有关外，主要取决于围岩的岩性和结构 围岩变形破坏由外向内逐步发展的结果，常可在洞室周围形成松动圈，围