地下工程概论-设计与施工PPT课件.pptxVIP

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地下工程的基础技术

地下工程的基础技术，包括；规划、调查、设计、施工以及运营等方面技术的现状和展望。

2024/11/1可编辑2二、地下结构设计流程与解析技术

2024/11/1可编辑3三、地下结构设计方法1、围岩分级（P127）（1）基本概念①岩石：均质、连续和各向同性的介质。②岩体：是在地质历史中，经过岩石建造、构造形变、和次生蜕变而形成的地质体，它被许多不同方向、不同规模的断层面、层理面、节理面和裂隙面等各种地质界面切割为大小不等，形状各异的各种块体。

2024/11/1可编辑4③围岩：地层中受坑道开挖影响的那部分岩体。④围岩分级：根据一个或几个主要指标将无限的岩体序列划分为具有不同稳定程度的有限个类别，并依照每一类围岩的稳定程度给出最佳的施工方法和支护结构设计。

2024/11/1可编辑5（2）我国铁路隧道围岩分级的指标①由岩石强度的坚硬程度、围岩的完整程度确定围岩的基本分级②地下水及初始应力场修正围岩基本分级（3）分级方法（P128表4-7）将围岩分为Ⅵ级，从Ⅰ~Ⅵ围岩力学性质由强到弱

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2024/11/1可编辑82、地下结构体系的计算模型（1）地下结构体系：由地层和支护结构共同组成，其中以地层为主，支护仅用来约束地层，不使它产生过大的变形而破坏坍塌，地层既是承载结构的基本组成部分，又是造成荷载的根本来源。

2024/11/1可编辑9（2）地下结构体系的设计模型①经验设计法参照过去隧道工程实践经验进行工程类比的；②实用设计方法（情报设计法）以现场量测和实验室试验为主的，例如以洞周位量测值为基础的收敛一约束法；③作用一反作用模型，即荷载一结构模型，例如弹性地基圆环计算和弹性地基框架计算等计算法；④连续介质模型包括解析法和数值法。数值计算法目前主要是有限单元法。

2024/11/1可编辑10（3）结构力学方法——荷载结构模型计算方法①基本原理是将支护结构和围岩分开来考虑，支护结构是承载主体，围岩作为荷载的来源和支护结构的弹性支承，②隧道支护结构与围岩的模拟通过弹性支承对支护结构施加约束来体现的，而围岩的承载能力则在确定围岩压力和弹性支承的约束能力时间接地考虑。围岩的承载能力越高，它给予支护结构的压力越小，弹性支承约束支护结构变形的抗力越大，相对来说，支护结构所起的作用就变小了。

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2024/11/1可编辑12③适用条件只要在施工过程中不能使支护结构与围岩保持紧密接触，有效地制止周围岩体变形和松弛而产生松动压力。④评价一般说来，按此模型设计的隧道支护结构偏于保守。

2024/11/1可编辑13（4）岩石力学的计算方法①基本原理岩石力学方法是将支护结构与围岩视为一体，作为共同承载的隧道结构体系，故又称为围岩一结构模型或复合整体模型，②隧道支护结构与围岩的模拟在这个模型中围岩是直接的承载单元，支护结构只是用来约束和限制围岩的变形，

2024/11/1可编辑14③评价它符合当前的施工技术水平，在围岩一结构模型中可以考虑各种几何形状，围岩和支护材料的非线性特性，开挖面空间效应所形成的三维状态，以及地质中不连续面。施工过程等。在这种模型中有些问题是可以用解析法求解或用收敛一约束法图解的，但绝大部分问题，因数学上的困难必须依赖数值方法，主要是有限单元法。

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2024/11/1可编辑16（5）以围岩分级为基础的经验设计方法在大多数情况下，隧道支护体系还是依赖“经验设计”的，在实施过程中，依据量测信息加以修改和验证。经验设计的前提要正确地对坑道围岩进行分类，然后在分类的基础上编制支护结构系统的基本图示。在进行支护结构经验设计时，需要注意的几点的原则是：①首先要对坑道围岩进行分类，这些分类大都是根据地质调查结果，为各种地下工程单独编制的

2024/11/1可编辑17②在各类岩体中，支护结构参数大体是按下述原则选用：a完整、稳定的岩体：锚杆长度1.5ｍ，n=４～４.２根/m左右，喷混凝土用于填平补齐二次衬砌用最小混凝土厚度，约３０ｃｍ左右。B易破碎、剥离的块状岩体:锚杆长度1.5~3.5ｍ，n=10根/m左右，喷混凝土0~10cm，二次衬砌30~40cm

2024/11/1可编辑18C、有地压作用的破碎岩体锚杆长３.０～４.0ｍ，ｎ＝１０根／ｍ喷层：拱部和侧壁喷层厚约１５～２０cm。二次衬砌厚度为４０～５０ｃｍd、强烈挤压性岩体或有强大地压的岩体。锚杆长４.０～６.0，n＝１５根／ｍ左右喷层厚20～２５ｃｍ，二次衬砌厚度，５０ｃｍ左右。

2024/11/1可编辑19③在施工中应尽量少扰动围岩，使其尽量保