地下建筑結(jié)構(gòu)9

會(huì)計(jì)學(xué)1地下建筑結(jié)構(gòu)9要點(diǎn)：盡可能不擾動(dòng)周邊圍巖，開挖之后及時(shí)進(jìn)行一次支護(hù)，然后視需要進(jìn)行二次支護(hù)。支護(hù)都是柔性的，以適應(yīng)圍巖的變形。目前采用經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)類比的方法做預(yù)設(shè)計(jì)，再在施工過(guò)程中不斷監(jiān)測(cè)圍巖的應(yīng)力、應(yīng)變狀況，按其發(fā)展規(guī)律來(lái)調(diào)整支護(hù)措施。9.1概述第2頁(yè)/共76頁(yè)第1頁(yè)/共76頁(yè)適用條件及要求深埋、淺埋、中等埋深均可；勘測(cè)、設(shè)計(jì)、施工、控制各環(huán)節(jié)密切配合；盡可能地發(fā)揮圍巖的自承作用，采用控制爆破（光面爆破、預(yù)裂爆破）。9.1概述第3頁(yè)/共76頁(yè)第2頁(yè)/共76頁(yè)新奧法的優(yōu)點(diǎn)（1）經(jīng)濟(jì)、快速。若以面積A為100，設(shè)計(jì)襯砌量B和超挖量的面積C?？梢钥闯?，由于采用控制爆破、柔性薄襯砌，新奧法的開挖量為老方法的73％（110/151），襯砌量為老方法的20％。此外，還可省去全部木模和40％以上的混凝土，降低支護(hù)成本30％以上2）安全、適應(yīng)性強(qiáng)第4頁(yè)/共76頁(yè)第3頁(yè)/共76頁(yè)

表8-1老方法與新奧法工程量對(duì)比老方法新奧法有效使用面積A100100混凝土襯砌面積B367超挖面積C153B+C51109.1概述第5頁(yè)/共76頁(yè)第4頁(yè)/共76頁(yè)新奧法的主要原則（1）圍巖是洞室的主要承載結(jié)構(gòu)，而不是單純的荷載，它具有一定的自承能力。（2）盡量保持圍巖原有的結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度；（3）盡可能作到適時(shí)支護(hù)。（4）支護(hù)本身應(yīng)具有薄、柔、與圍巖密貼和早強(qiáng)等特性，支護(hù)施工應(yīng)及時(shí)快速，使圍巖盡快封閉而處于三向受力狀態(tài)。（5）洞室盡可能為圓形斷面，或由光滑曲線連接而形成的斷面，以避免應(yīng)力集中。（6）良好的施工組織和施工人員的良好素質(zhì)對(duì)洞室結(jié)構(gòu)施工的安全、經(jīng)濟(jì)非常重要。第6頁(yè)/共76頁(yè)第5頁(yè)/共76頁(yè)錨噴支護(hù)錨噴支護(hù)（ShotcreteandBolting）是采用噴射混凝土、鋼筋網(wǎng)噴射混凝土、錨桿噴射混凝土或錨桿鋼筋網(wǎng)噴射混凝土等在毛洞開挖后及時(shí)地對(duì)地層進(jìn)行加固的結(jié)構(gòu)。9.1概述第7頁(yè)/共76頁(yè)第6頁(yè)/共76頁(yè)錨噴支護(hù)的優(yōu)點(diǎn)節(jié)省、加快施工進(jìn)度；符合巖體力學(xué)原理的積極支護(hù)方法；柔性好，它能與圍巖變形一致，從而與之構(gòu)成一個(gè)共同工作的承載體系；錨噴支護(hù)技術(shù)不再把圍巖僅僅視作荷載（松散壓力），同時(shí)還把它視為承載結(jié)構(gòu)的組成部分。錨噴支護(hù)結(jié)構(gòu)承受荷載的性質(zhì)為圍巖的形變壓力。第8頁(yè)/共76頁(yè)第7頁(yè)/共76頁(yè)錨噴支護(hù)的適用條件及要求配合光面爆破等控制爆破技術(shù)，使開挖斷面輪廓平整、準(zhǔn)確，便于錨噴成型，并減少回彈量；減輕爆破對(duì)圍巖的松動(dòng)破壞，維持圍巖強(qiáng)度和自承能力。第9頁(yè)/共76頁(yè)第8頁(yè)/共76頁(yè)新奧法與錨噴支護(hù)不能將新奧法等同于錨噴支護(hù)；

既有密切聯(lián)系又有原則區(qū)別；錨噴支護(hù)的快速有效的支護(hù)施工手段，才有可能使新奧法的基本原則得以實(shí)現(xiàn)。不把圍巖看成自承結(jié)構(gòu)，不充分發(fā)揮圍巖本身的作用，即使大量采用錨噴支護(hù)，也不能認(rèn)為是應(yīng)用了新奧法。第10頁(yè)/共76頁(yè)第9頁(yè)/共76頁(yè)9.2隧道圍巖壓力的確定9.2.1圍巖壓力開挖隧道使圍巖原有的平衡狀態(tài)破壞了，對(duì)隧道周圍一定范圍內(nèi)的圍巖產(chǎn)生了不同程度的擾動(dòng)。支護(hù)結(jié)構(gòu)要阻止圍巖的移動(dòng)、變形，支護(hù)結(jié)構(gòu)就必然要受到圍巖所施加的力，即圍巖壓力。第11頁(yè)/共76頁(yè)第10頁(yè)/共76頁(yè)初始應(yīng)力平衡狀態(tài)下的三向應(yīng)力：第12頁(yè)/共76頁(yè)第11頁(yè)/共76頁(yè)隧道開挖前后的變化硬巖及軟巖在隧道開挖后應(yīng)力重新分布范圍的大小與地質(zhì)條件有關(guān)，一般為隧道開挖跨度的0.5~2.5倍。第13頁(yè)/共76頁(yè)第12頁(yè)/共76頁(yè)在堅(jiān)硬、完整巖體中，由于巖體強(qiáng)度高，影響范圍小，巖體能承受周邊急劇增大的應(yīng)力，可使隧道保持穩(wěn)定，一般只有彈性變形而不會(huì)破壞；而在松軟、破碎巖體中，由于巖體不能承受增大的應(yīng)力，在一定范圍內(nèi)的巖石就要松動(dòng)、破壞并向隧道內(nèi)坍塌。圍巖壓力類型有垂直壓力、側(cè)壓力和底壓力，第14頁(yè)/共76頁(yè)第13頁(yè)/共76頁(yè)9.2.2隧道圍巖壓力的確定1）深埋隧道圍巖壓力的確定i——為每增減1m時(shí)的圍巖壓力增減率。以B＝5.0m的圍巖垂直均布?jí)毫闇?zhǔn)，當(dāng)B<5.0m時(shí)，取i＝0.2；當(dāng)B＝5.0—15.0m時(shí)，取i＝0.1。第15頁(yè)/共76頁(yè)第14頁(yè)/共76頁(yè)圍巖類別sVI:呈巨塊狀整體結(jié)構(gòu)硬質(zhì)巖石,Rb>60MPaV:呈大塊狀砌體結(jié)構(gòu)硬質(zhì)巖石,Rb>30MPaIV:呈塊（石）碎（石）狀鑲嵌結(jié)構(gòu)III:略具壓密或成巖作用的粘性土、砂性土II:濕的一般碎、卵石土，圓礫、角礫土及黃土I：軟塑狀粘性土及潮濕的粉細(xì)砂等第16頁(yè)/共76頁(yè)第15頁(yè)/共76頁(yè)表9-3各類圍巖的重度圍巖類別ⅥⅤⅣⅢⅡⅠ(kN/m3)25.5~27.424.5~26.522.5~24.518.6~21.616.7~19.614.7~16.7注：對(duì)Ⅲ類圍巖的老黃土采用16.7~17.6kN/m3；對(duì)Ⅱ類圍巖的新黃土采用14.7kN/m3。第17頁(yè)/共76頁(yè)第16頁(yè)/共76頁(yè)表9-4圍巖水平均布?jí)毫圍巖類別Ⅵ、ⅤⅣⅢⅡⅠe0<0.15q(0.15~0.3)q(0.3~0.5)q(0.5~1.0)q第18頁(yè)/共76頁(yè)第17頁(yè)/共76頁(yè)必須同時(shí)具備下列條件：（1）H/B<1.7，H為隧道開挖高度，B為隧道開挖寬度。（2）不產(chǎn)生膨脹力的圍巖及偏壓不顯著的隧道；（3）采用鉆爆法施工的隧道。第19頁(yè)/共76頁(yè)第18頁(yè)/共76頁(yè)2）淺埋隧道圍巖壓力的確定按荷載等效高度的判定式為：在新奧法施工的條件下，Ⅰ~Ⅲ類圍巖取，Ⅳ~Ⅵ類圍巖。第20頁(yè)/共76頁(yè)第19頁(yè)/共76頁(yè)（1）埋深H小于或等于荷載等效高度hq圍巖壓力完全由上覆巖（土）柱的重力產(chǎn)生，視為均布時(shí)，垂直壓力和水平壓力為：第21頁(yè)/共76頁(yè)第20頁(yè)/共76頁(yè)（2）埋深H大于hq、小于Hp在這種情況下，隧道上覆土體下滑時(shí)要考慮滑面阻力的影響，否則計(jì)算出的壓力值過(guò)大。第22頁(yè)/共76頁(yè)第21頁(yè)/共76頁(yè)（2）埋深H大于hq、小于HpEFHG巖（土）體下沉，帶動(dòng)兩側(cè)三棱土體（如圖中FDB及ECA）下沉受到阻力T，整個(gè)土體ABDC下沉?xí)r，又要受到未擾動(dòng)巖（土）體的阻力F；AC或BD表示假定的破裂面與水平成角；第23頁(yè)/共76頁(yè)第22頁(yè)/共76頁(yè)T未知三棱體ECA中，受到三個(gè)力：TFW運(yùn)用正弦定理：第24頁(yè)/共76頁(yè)第23頁(yè)/共76頁(yè)極限狀態(tài)下可以求得

破裂面的夾角總垂直壓力：簡(jiǎn)化為：

第25頁(yè)/共76頁(yè)第24頁(yè)/共76頁(yè)豎向均布荷載和水平側(cè)壓力第26頁(yè)/共76頁(yè)第25頁(yè)/共76頁(yè)9.3錨噴支護(hù)結(jié)構(gòu)9.3.1錨噴支護(hù)的設(shè)計(jì)步驟5個(gè)步驟進(jìn)行：（1）調(diào)查地質(zhì)和水文地質(zhì)情況，分析圍巖的穩(wěn)定條件；（2）用工程類比方法選擇支護(hù)類型及設(shè)計(jì)參數(shù)，對(duì)錨噴支護(hù)進(jìn)行受力分析和結(jié)構(gòu)計(jì)算，并提出施工注意事項(xiàng)；（3）支護(hù)施工中，嚴(yán)密監(jiān)測(cè)地質(zhì)情況的變化，及時(shí)修改設(shè)計(jì)參數(shù)，變更施工工序；（4）支護(hù)完成后，分析隧道的穩(wěn)定狀況，對(duì)其長(zhǎng)期穩(wěn)定性作出評(píng)價(jià)。必要時(shí)，可對(duì)支護(hù)變形和應(yīng)力進(jìn)行量測(cè)，包括施工階段的監(jiān)測(cè)；（5）總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，改進(jìn)設(shè)計(jì)與施工。掌握巖體變形、坍塌的規(guī)律之后，在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間，采用適當(dāng)?shù)霓k法進(jìn)行支護(hù)。第27頁(yè)/共76頁(yè)第26頁(yè)/共76頁(yè)9.3.2錨噴支護(hù)的受力分析和結(jié)構(gòu)計(jì)算影響因素比較復(fù)雜,多種計(jì)算方法,尚處于半經(jīng)驗(yàn)半理論階段.錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)；噴射混凝土支護(hù)；第28頁(yè)/共76頁(yè)第27頁(yè)/共76頁(yè)1）錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)①全長(zhǎng)粘結(jié)型錨桿：普通水泥砂漿錨桿、早強(qiáng)水泥砂漿錨桿、樹脂卷錨桿和水泥卷錨桿；②端頭錨固型錨桿；機(jī)械錨固錨桿、樹脂錨固錨桿、快硬水泥卷錨固錨桿；

③摩擦型錨桿；縫管錨桿、楔管錨桿、水脹錨桿；④預(yù)應(yīng)力錨桿；⑤自鉆式錨桿。第29頁(yè)/共76頁(yè)第28頁(yè)/共76頁(yè)（1）錨桿的設(shè)計(jì)計(jì)算①錨桿的軸向拉力標(biāo)準(zhǔn)值、設(shè)計(jì)值第30頁(yè)/共76頁(yè)第29頁(yè)/共76頁(yè)②錨桿鋼筋截面面積錨桿抗拉工作條件系數(shù)，永久性錨桿取0.69，臨時(shí)性錨桿取0.92；③錨桿錨固體與地層的錨固長(zhǎng)度第31頁(yè)/共76頁(yè)第30頁(yè)/共76頁(yè)④錨桿鋼筋與錨固砂漿之間的錨固長(zhǎng)度

——鋼筋與錨固砂漿之間的粘結(jié)強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（kPa），應(yīng)由試驗(yàn)確定，當(dāng)缺乏試驗(yàn)資料時(shí)可按表4-9取值；

——鋼筋與砂漿粘結(jié)強(qiáng)度工作條件系數(shù)，對(duì)永久性錨桿取0.60，對(duì)臨時(shí)性錨桿取0.72。第32頁(yè)/共76頁(yè)第31頁(yè)/共76頁(yè)錨桿支護(hù)可以根據(jù)不同圍巖的巖層產(chǎn)狀和穩(wěn)定狀況靈活進(jìn)行。其作用原理主要有聯(lián)結(jié)作用、組合作用和整體加固作用。

第33頁(yè)/共76頁(yè)第32頁(yè)/共76頁(yè)（2）錨桿的聯(lián)結(jié)作用用錨桿將它們聯(lián)合起來(lái)，并將錨桿盡可能深入到穩(wěn)定的巖層中，考慮錨桿承擔(dān)全部不穩(wěn)定巖塊的重量。①錨桿承載力計(jì)算第34頁(yè)/共76頁(yè)第33頁(yè)/共76頁(yè)《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB50330—2002）規(guī)定：用錨桿加固局部不穩(wěn)定塊體時(shí)，錨桿抗力應(yīng)滿足下列要求：a.加固受拉破壞的不穩(wěn)定危巖塊體，錨桿抗拉承載力應(yīng)滿足：b.加固受剪破壞的不穩(wěn)定危巖塊體，錨桿抗剪承載力應(yīng)滿足：第35頁(yè)/共76頁(yè)第34頁(yè)/共76頁(yè)②構(gòu)造土層錨桿的錨固段長(zhǎng)度不應(yīng)小于4m，且不宜大于10m；巖石錨桿的錨固段長(zhǎng)度不應(yīng)小于3m，且不宜大于45D（D為錨固體直徑）和6.5m，或55D和8m（對(duì)預(yù)應(yīng)力錨索）；第36頁(yè)/共76頁(yè)第35頁(yè)/共76頁(yè)（3）錨桿的組合作用錨桿的組合作用是依靠錨桿將數(shù)層薄層的巖層組合在一起，形成組合拱或組合梁，以提高巖層整體的抗剪、抗彎的能力。第37頁(yè)/共76頁(yè)第36頁(yè)/共76頁(yè)錨桿提供的抗剪力、抗拉力，以及錨桿的錨固力使將要滑動(dòng)的巖塊得以穩(wěn)定，阻止層面的互相錯(cuò)動(dòng)。錨桿應(yīng)按與巖層層面垂直的方向設(shè)置。如對(duì)錨桿施加預(yù)應(yīng)力，可提高其支護(hù)效果。第38頁(yè)/共76頁(yè)第37頁(yè)/共76頁(yè)（4）錨桿的整體加固作用通過(guò)有規(guī)律布置的一系列錨桿，將鄰近的巖體聯(lián)結(jié)在一起，能阻止不穩(wěn)定巖石的滑移，促使巖石之間的間隙面壓緊，同時(shí)使隧道四周一定范圍內(nèi)的圍巖組成一個(gè)承載環(huán)。由于錨桿支護(hù)力的作用，壓縮帶獲得徑向支護(hù)力，使壓縮帶中的巖體處在三向受壓狀態(tài)。第39頁(yè)/共76頁(yè)第38頁(yè)/共76頁(yè)

砂漿錨桿的加固作用砂漿錨桿的承載力可用下式表示第40頁(yè)/共76頁(yè)第39頁(yè)/共76頁(yè)當(dāng)圍巖產(chǎn)生位移時(shí)，錨桿單位長(zhǎng)度上的承載力Ps/L1與的合力阻止圍巖位移的發(fā)展，產(chǎn)生支護(hù)力，并使在錨桿間的圍巖產(chǎn)生壓縮和成拱作用，提高了圍巖強(qiáng)度并縮小了圍巖的承載跨度（等于錨桿間距），從而達(dá)到穩(wěn)定和加固圍巖的目的。第41頁(yè)/共76頁(yè)第40頁(yè)/共76頁(yè)2）噴射混凝土支護(hù)結(jié)構(gòu)兩個(gè)方面起支護(hù)作用：（1）局部穩(wěn)定原理（2）整體穩(wěn)定原理噴射混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C20；噴射混凝土1d齡期的抗壓強(qiáng)度不應(yīng)低于5MPa。第42頁(yè)/共76頁(yè)第41頁(yè)/共76頁(yè)（1）局部穩(wěn)定原理噴射混凝土支護(hù)結(jié)構(gòu)及時(shí)封閉巖層表面的節(jié)理、裂隙，填平或緩和表面的凹凸不平，使隧道內(nèi)的輪廓較為平順，從而提高圍巖節(jié)理、裂隙間的粘結(jié)力、摩阻力和抗剪強(qiáng)度，并減少應(yīng)力集中現(xiàn)象。噴射混凝土關(guān)鍵是控制冠石，此時(shí)，噴射混凝土需能承受冠石的重量。第43頁(yè)/共76頁(yè)第42頁(yè)/共76頁(yè)噴層對(duì)局部不穩(wěn)定危巖塊體的抗拉承載力應(yīng)按下式驗(yàn)算（沖切）

——噴層工作條件系數(shù)，取0.6；

ft——噴射混凝土抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（kPa）；h——噴層厚度ur——不穩(wěn)定危巖塊體出露面的周邊長(zhǎng)度a）按沖切破壞計(jì)算；b）按撕開破壞計(jì)算第44頁(yè)/共76頁(yè)第43頁(yè)/共76頁(yè)整體穩(wěn)定原理噴射混凝土與圍巖表面緊密貼合，形成組合結(jié)構(gòu)共同工作。一方面在與圍巖共同承載和變形過(guò)程中對(duì)圍巖提供支護(hù)力，使圍巖變形得到控制，應(yīng)力得以調(diào)整；另一方面承受來(lái)自圍巖變形引起的形變壓力，從而使圍巖保持穩(wěn)定。第45頁(yè)/共76頁(yè)第44頁(yè)/共76頁(yè)3）新奧法中錨噴聯(lián)合支護(hù)的應(yīng)用

（1）新奧法與錨噴支護(hù)

較好的圍巖（如Ⅳ類以上圍巖），可以噴射混凝土為主，錨桿加固以輔；較差的圍巖，則以錨桿，尤其是預(yù)應(yīng)力錨桿作為主要的巖體加固手段，并與噴射混凝土、鋼筋網(wǎng)噴射混凝土或加鋼拱的鋼筋網(wǎng)噴射混凝土配合使用。第46頁(yè)/共76頁(yè)第45頁(yè)/共76頁(yè)施工步驟新奧法以及時(shí)的錨噴作為臨時(shí)支護(hù)，稱為第一次襯砌。第一次襯砌可以起到穩(wěn)定圍巖，控制圍巖應(yīng)力和變形，防止圍巖松馳、坍塌等作用。待其基本穩(wěn)定后，再加做模注混凝土二次襯砌。原來(lái)的臨時(shí)支護(hù)（錨噴支護(hù)）成為永久襯砌的一個(gè)組成部分。二次襯砌基本上不承受荷載或承受很小的荷載，主要是為了滿足隧道結(jié)構(gòu)物的安全、耐久、防水和飾面等的需要。第47頁(yè)/共76頁(yè)第46頁(yè)/共76頁(yè)（2）新奧法中支護(hù)與圍巖共同作用的力學(xué)原理支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原理是圍巖和柔性支護(hù)共同變形、破壞的彈塑性理論。①圍巖為均質(zhì)、各向同性的連續(xù)彈塑性體，巖體在塑性變形、剪切破壞后仍有殘余強(qiáng)度；②隧道初始應(yīng)力場(chǎng)為自重應(yīng)力場(chǎng)，側(cè)壓力系數(shù)1；③隧道斷面形狀為圓形；④在一定的埋深條件下，將隧道看作無(wú)限體中的孔洞問(wèn)題。第48頁(yè)/共76頁(yè)第47頁(yè)/共76頁(yè)“莫爾-庫(kù)倫”準(zhǔn)則作為“塑性判據(jù)”

第49頁(yè)/共76頁(yè)第48頁(yè)/共76頁(yè)

圍巖的彈塑性狀態(tài)1—彈塑性狀態(tài)應(yīng)力分布曲線；2—彈性狀態(tài)應(yīng)力分布曲線第50頁(yè)/共76頁(yè)第49頁(yè)/共76頁(yè)彈性區(qū)中任一點(diǎn)的應(yīng)力為

——彈性區(qū)中任一點(diǎn)的徑向應(yīng)力；

——彈性區(qū)中任一點(diǎn)的切向應(yīng)力；

r——彈性區(qū)中任一點(diǎn)到隧道中心的徑向距離。P0－－原巖應(yīng)力第51頁(yè)/共76頁(yè)第50頁(yè)/共76頁(yè)塑性區(qū)中任一點(diǎn)的應(yīng)力公式為

塑性區(qū)中靠近隧道內(nèi)緣的應(yīng)力，因滿足塑性條件而相對(duì)減小，成為“應(yīng)力降低區(qū)”，而最大的應(yīng)力發(fā)生在圍巖中塑性區(qū)與彈性區(qū)的交界面上。第52頁(yè)/共76頁(yè)第51頁(yè)/共76頁(yè)在彈性區(qū)與塑性區(qū)的交界面上（r=R處）令兩式分別相等，整理后可得：支護(hù)力pi越小，則圍巖中出現(xiàn)的塑性區(qū)半徑R越大；圍巖中出現(xiàn)的塑性區(qū)半徑R越大，則圍巖對(duì)支護(hù)的形變壓力pa（與支護(hù)力pi相平衡）越小。

第53頁(yè)/共76頁(yè)第52頁(yè)/共76頁(yè)巖體的原巖應(yīng)力p0越大，則塑性半徑R就越大。p0反映圍巖強(qiáng)度性質(zhì)的兩個(gè)指標(biāo)，即粘聚力c和內(nèi)摩擦角越小，巖體強(qiáng)度越低，則塑性半徑R就越大。新奧法柔性支護(hù)理論的出發(fā)點(diǎn)，是設(shè)計(jì)、施工中采取支護(hù)措施時(shí)要積極利用的，以便使支護(hù)受到盡可能小的形變壓力。第54頁(yè)/共76頁(yè)第53頁(yè)/共76頁(yè)隧道周邊的徑向位移u

隧道周邊徑向位移u的大小，主要取決于支護(hù)力pi。當(dāng)pi減小時(shí)，u增大；反之，u減小。圍巖位移曲線第55頁(yè)/共76頁(yè)第54頁(yè)/共76頁(yè)

圍巖位移、支護(hù)特性曲線第56頁(yè)/共76頁(yè)第55頁(yè)/共76頁(yè)①隧道開挖后，若支護(hù)非?？欤抑ёo(hù)剛度又很大，隧道周邊圍巖沒有變形或變形很小，圖中A點(diǎn)取得平衡，支護(hù)需提供很大支護(hù)力pmax；圍巖僅負(fù)擔(dān)產(chǎn)生彈性變形u0的壓力；假如平衡位置由A點(diǎn)移至C點(diǎn)、E點(diǎn)，則形變壓力由pmax減至、。第57頁(yè)/共76頁(yè)第56頁(yè)/共76頁(yè)②若隧道開挖后不加支護(hù)，或支護(hù)很不及時(shí)，即允許圍巖自由變形。表現(xiàn)為曲線DB。這時(shí)，隧道周邊位移達(dá)到最大值umax，形變壓力pa很小或接近于零。圍巖已經(jīng)出現(xiàn)松馳、坍塌，圍巖對(duì)支護(hù)的壓力就是松散壓力，只能按傳統(tǒng)施工方法施作模注混凝土襯砌。第58頁(yè)/共76頁(yè)第57頁(yè)/共76頁(yè)③較佳的支護(hù)工作點(diǎn)應(yīng)當(dāng)在D點(diǎn)以左附近，如圖中E點(diǎn)。在該點(diǎn)上，圍巖既可產(chǎn)生較大的變形，以較多地分擔(dān)巖體壓力（），而由支護(hù)分擔(dān)的形變壓力較?。ǎ?；第59頁(yè)/共76頁(yè)第58頁(yè)/共76頁(yè)最重要的便是如何掌握好施作時(shí)間（以圍巖的變形來(lái)判斷）和支護(hù)剛度k（支護(hù)特性曲線的斜率）。兩次支護(hù)：首先在隧道開挖后，及時(shí)地進(jìn)行初期支護(hù)和封閉；通過(guò)對(duì)圍巖變形的監(jiān)測(cè)，掌握隧道周邊圍巖和支護(hù)的變形情況，待變形基本趨于穩(wěn)定時(shí)，即達(dá)到圖中i點(diǎn)附近時(shí)，再進(jìn)行第二次支護(hù)。第60頁(yè)/共76頁(yè)第59頁(yè)/共76頁(yè)如作內(nèi)層二次襯砌，所承受的形變壓力就更小，或?yàn)榱恪Ｍㄟ^(guò)上述兩次支護(hù)的手段，便可以達(dá)到支護(hù)襯砌結(jié)構(gòu)的合理、經(jīng)濟(jì)、安全的目的。第61頁(yè)/共76頁(yè)第60頁(yè)/共76頁(yè)（3）新奧法錨噴支護(hù)的結(jié)構(gòu)計(jì)算和支護(hù)監(jiān)控新奧法支護(hù)設(shè)計(jì)的主要方法有：a.以工程類比為基礎(chǔ)的經(jīng)驗(yàn)法；b.以現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量為基礎(chǔ)的監(jiān)控法；c.以理論分析為基礎(chǔ)的計(jì)算法；d.以上3種方法相結(jié)合的綜合法。第62頁(yè)/共76頁(yè)第61頁(yè)/共76頁(yè)新奧法錨噴柔性支護(hù)中，支護(hù)和圍巖緊密貼合，共同工作，支護(hù)和圍巖發(fā)生的破壞主要為剪切破壞。其穩(wěn)定的喪失常常是由圍巖中產(chǎn)生塑性剪切滑移楔體開始的。而錨噴支護(hù)則和其加固的巖體承載環(huán)三者的聯(lián)合作用所提供的支護(hù)力pi來(lái)阻止圍巖中剪切楔體沿滑動(dòng)面向隧道位移。第63頁(yè)/共76頁(yè)第62頁(yè)/共76頁(yè)剪切滑動(dòng)面曲線方程新奧法中錨噴支護(hù)的結(jié)構(gòu)計(jì)算是按錨噴支護(hù)對(duì)隧道圍巖的加固作用和支護(hù)作用進(jìn)行計(jì)算。隧道側(cè)壁巖體的滑移面,以極坐標(biāo)表示，該曲線的方程為第64頁(yè)/共76頁(yè)第63頁(yè)/共76頁(yè)莫爾應(yīng)力圓與莫爾滑動(dòng)包絡(luò)線第65頁(yè)/共76頁(yè)第64頁(yè)/共76頁(yè)

錨桿、噴層和巖體的聯(lián)合作用第66頁(yè)/共76頁(yè)第65頁(yè)/共76頁(yè)支護(hù)力的構(gòu)成①沿噴層A處剪切面的抗剪阻力，即噴層給剪切體的水平推力②噴層內(nèi)如設(shè)有鋼筋網(wǎng)（或鋼拱支撐），噴層將增加抗剪支護(hù)力③錨桿所提供的支護(hù)力計(jì)算④支護(hù)結(jié)構(gòu)所提供的支護(hù)力⑤巖體