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，形成了一個釋放應力，此時圍巖承擔二次釋放應力，是主承載結(jié)構(gòu)。支護加強圍巖強度或者承擔一部分二次釋放應力，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)合強度折減法，結(jié)合每次折減系數(shù)下的應力響應狀態(tài)提出等效強度的概念，實現(xiàn)了圍巖承載能力的定量化。本文提出了各支護手段的力學機理，以及對等效強度的貢獻大小，從而將主承載結(jié)構(gòu)與輔承載結(jié)構(gòu)的承載能力進行了具體的計算。最后本文對提高圍巖承載能力的各支護

2、方案的承載效果進行了定量分析。
　　(1)圍巖支護結(jié)構(gòu)的計算理論主要經(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，人們對圍巖力學作用的認識也經(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。在圍巖的支護設計方法上，傳統(tǒng)的支護設計方法主要是結(jié)構(gòu)力學設計方法，現(xiàn)代的設計方法則強調(diào)提高巖體強度以發(fā)揮圍巖本身的承載能力。
　　(2)現(xiàn)代支護結(jié)構(gòu)設計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的經(jīng)驗設計，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)的力學機理而且從承載能力定量化上給出具體的計算和說明，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)等效強度的概念，分析了不同支護結(jié)構(gòu)類型對圍巖承載能力提高幅度的影響，本文認為，錨桿支護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，鋼拱架支護雖然對位移收斂有效果，但是對等效強度的提高效果不顯著，建議支護手段以錨桿支護為主