第部分-隧道設(shè)計(jì)方法

1隧道設(shè)計(jì)方法2一、概述

長(zhǎng)期以來，隧道結(jié)構(gòu)的計(jì)算僅僅是針對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)中的二次襯砌的，在計(jì)算中一直采取拱涵力學(xué)模式，即把襯砌視為拱形推力結(jié)構(gòu)，承受來自圍巖的主動(dòng)和被動(dòng)荷載。這種簡(jiǎn)化顯然與隧道結(jié)構(gòu)的實(shí)際工作狀態(tài)相差很大。[例如]：理論上已經(jīng)證實(shí)，在無支護(hù)坑（隧）道中,坑道本身就是承載結(jié)構(gòu)，其工作狀態(tài)更接近于半無限或無限介質(zhì)中的孔洞那樣工作。地下結(jié)構(gòu)的力學(xué)模式必須符合下述條件：（1）與實(shí)際工作狀態(tài)一致，能反映圍巖的實(shí)際狀態(tài)以及圍巖與支護(hù)結(jié)構(gòu)的接觸狀態(tài)；（2）荷載假定應(yīng)與在修建洞室過程中荷載發(fā)生的情況一致；（3）所確定的應(yīng)力狀態(tài)要與經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間使用的結(jié)構(gòu)所發(fā)生的事故和破壞情況一致；（4）材料性質(zhì)和數(shù)學(xué)表達(dá)要等價(jià)。

只要符合上述條件，任何設(shè)計(jì)和計(jì)算方法都會(huì)獲得合理的結(jié)果。不管采取何種設(shè)計(jì)方法，都必須清楚地認(rèn)識(shí)隧道結(jié)構(gòu)物與其他工程結(jié)構(gòu)物在本質(zhì)上的差異，主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：（1）其他工程結(jié)構(gòu)都是抵抗荷載的，而隧道結(jié)構(gòu)，按目前的認(rèn)識(shí)水平來說，圍巖同時(shí)是工程材料、承載結(jié)構(gòu)和荷載。隧道結(jié)構(gòu)的主體是圍巖，其承載結(jié)構(gòu)是由圍巖和初期支護(hù)、襯砌組成的一個(gè)整體。該系統(tǒng)的荷載是由支護(hù)結(jié)構(gòu)和圍巖之間的相互作用給定的，不是事先能給定的參數(shù)。

（2）地面結(jié)構(gòu)有很大自由空間，其中每個(gè)構(gòu)件都是事先根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)荷載決定的，并用大家公認(rèn)的方法進(jìn)行計(jì)算、驗(yàn)證。相反地，隧道全部是開挖出來的，是在初始地應(yīng)力場(chǎng)作用下的工程材料中開挖出來的，也就是說是在具有一定應(yīng)力場(chǎng)的圍巖中修筑的。結(jié)構(gòu)很早就逐步地參與工作，其中的初始地應(yīng)力場(chǎng)是很難準(zhǔn)確決定的。4（3）在其他建筑中，設(shè)計(jì)者能夠計(jì)算與荷載假定相適應(yīng)的結(jié)構(gòu)的性質(zhì)，以及在可能的荷載組合下其中的應(yīng)力和變形。在隧道工程中要想計(jì)算出材料（既是挖過的圍巖也是支護(hù)的主體）中的應(yīng)力和變形是很困難的，因?yàn)樗c形成的結(jié)構(gòu)的類型以及時(shí)間有很大關(guān)系。（4）其他建筑根據(jù)力學(xué)計(jì)算以及構(gòu)造上、經(jīng)濟(jì)上的考慮來選擇工程結(jié)構(gòu)的材料，而隧道工程的重要構(gòu)件（圍巖），本身就是建筑材料，我們既不能選擇，也不能極大地影響它的力學(xué)性質(zhì)。（5）在施工中，其荷載、變形和安全度與其他結(jié)構(gòu)相比都還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有確定，尤其是與最終狀態(tài)的關(guān)系密切。因此，在隧道結(jié)構(gòu)中最后狀態(tài)的安全度檢算和力學(xué)計(jì)算是存在問題的。二、設(shè)計(jì)方法的選擇和適用條件

隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)圍巖條件（圍巖的強(qiáng)度特性、初始應(yīng)地力場(chǎng)等）和設(shè)計(jì)條件（隧道斷面形狀、隧道周邊地形條件、環(huán)境條件等）選擇合適的設(shè)計(jì)方法。根據(jù)隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，在預(yù)設(shè)計(jì)中采用以下方法:

(1)標(biāo)準(zhǔn)支護(hù)模式的設(shè)計(jì)方法（簡(jiǎn)稱標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)）；

(2)類似條件的設(shè)計(jì)方法（簡(jiǎn)稱類比設(shè)計(jì)或經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)）；

(3)解析的設(shè)計(jì)方法（簡(jiǎn)稱解析設(shè)計(jì)）。

隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在有標(biāo)準(zhǔn)支護(hù)模式時(shí)以標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)為主要的設(shè)計(jì)方法。在沒有標(biāo)準(zhǔn)支護(hù)模式時(shí)，則要根據(jù)圍巖條件、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等選擇類比設(shè)計(jì)或解析設(shè)計(jì)的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。6標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)是用于一般圍巖條件下的標(biāo)準(zhǔn)隧道斷面的設(shè)計(jì)，在圍巖條件特殊或設(shè)計(jì)條件特殊時(shí)，采用已經(jīng)實(shí)施過的、經(jīng)過工程實(shí)際證實(shí)是安全和經(jīng)濟(jì)的支護(hù)結(jié)構(gòu)模式的設(shè)計(jì)方法。不僅研究隧道結(jié)構(gòu)物本身的安全性，而且要保護(hù)周邊環(huán)境或接近居民區(qū)的情況也越來越多。在這種情況下，有必要采用解析方法分析地表面下沉等地層的動(dòng)態(tài)。在下面所示的特殊條件的情況下，宜根據(jù)解析的計(jì)算結(jié)果，進(jìn)行定量的判斷：（1）地質(zhì)條件特別差的情況；（2）埋深大、初始地應(yīng)力大的情況；（3）埋深小、地表面下沉有問題的情況；（4）采用施工方法、開挖順序與標(biāo)準(zhǔn)的支護(hù)模式不同的特殊工法的情況；7（5）斷面比標(biāo)準(zhǔn)支護(hù)模式大得多的情況；（6）斷面形狀特殊的情況；（7）洞口段、斜坡面下隧道等地形條件可能產(chǎn)生偏壓的情況；（8）有接近隧道的結(jié)構(gòu)物的情況；（9）預(yù)計(jì)有與時(shí)間有關(guān)的流變荷載作用、二次襯砌存在長(zhǎng)期荷載的情況。在解析方法中，有兩種主要的方法，即：傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)力學(xué)方法及近代的巖體力學(xué)方法。前者是把支護(hù)結(jié)構(gòu)和周圍圍巖分割開來，把圍巖作為給定荷載，支護(hù)結(jié)構(gòu)作為承載結(jié)構(gòu)，即結(jié)構(gòu)－荷載模式。后者是把結(jié)構(gòu)和周圍巖體視為一體，作為共同的承載體系，即相互作用模式或圍巖－結(jié)構(gòu)模式，這是我們目前在隧道設(shè)計(jì)中力求采用的或正在發(fā)展中的方法。8三、類比設(shè)計(jì)采用類比設(shè)計(jì)方法，應(yīng)充分研究其設(shè)計(jì)條件及設(shè)計(jì)的妥當(dāng)性，根據(jù)當(dāng)?shù)貒鷰r的性質(zhì)加以修正。

所謂類似條件：圍巖條件及斷面形狀等設(shè)計(jì)條件的類似。研究圍巖條件類似時(shí)，最有參考價(jià)值的是附近既有工程的實(shí)際情況，如在圍巖分類時(shí)，應(yīng)著重在彈性波速度、裂隙系數(shù)、圍巖強(qiáng)度比、相對(duì)密度、細(xì)顆粒含量等類似性上；其次，也要研究地下水條件的類似性。

設(shè)計(jì)條件的類似性主要是支護(hù)模式、地形條件、施工方法、輔助工法等的類似性。類比設(shè)計(jì)的類似性以及妥當(dāng)性，一般應(yīng)按表1和表2所列項(xiàng)目進(jìn)行研究。9從這些實(shí)踐中，大致上可以發(fā)現(xiàn)在進(jìn)行支護(hù)結(jié)構(gòu)“類比設(shè)計(jì)”時(shí)，需要注意的幾點(diǎn):（1）首先，對(duì)坑道圍巖要有一個(gè)大致的分級(jí)。這些分級(jí)大都是根據(jù)地質(zhì)調(diào)查結(jié)果，為一座隧道或一條線路單獨(dú)編制的。但不管采用何種分級(jí)，大體上都是把坑道圍巖分為四個(gè)基本類型。即：

1）完整、穩(wěn)定圍巖；

2）易破碎、剝離的塊狀圍巖；

3）有地壓作用的破碎圍巖；

4）強(qiáng)烈擠壓性圍巖或有強(qiáng)大地壓的圍巖。其中某些類別還有些亞類。10（2）各類圍巖的支護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)大體按下述原則選用。

1）完整、穩(wěn)定的圍巖錨桿長(zhǎng)<1.5m，n=4~4.2根/m左右，從力學(xué)上看是不期待錨桿的支護(hù)作用的，圍巖本身強(qiáng)度就可以支護(hù)坑道，但因有局部裂隙或巖爆等，用其加以控制而已。噴混凝土用于填平補(bǔ)齊，為確保洞內(nèi)安全作業(yè)應(yīng)設(shè)金屬網(wǎng)防止頂部巖石剝離。二次襯砌采用能夠施工的最小混凝土厚度，約30cm左右。

2）易破碎、剝離的塊狀圍巖錨桿長(zhǎng)1.5~3.5m，n=10根/m左右，多數(shù)情況是長(zhǎng)、短錨桿配合使用，短錨桿用脹殼式，長(zhǎng)錨桿用灌漿式。

11噴層厚0~l0cm，穩(wěn)定性好些的用來填平補(bǔ)齊，也可只在拱部噴射，此時(shí)開挖正面無需噴射。金屬網(wǎng)與（1）同，特殊情況要采用可縮性支撐或輕型格柵鋼支撐。二次襯砌厚度約30~40cm，包括噴層在內(nèi)約40cm。

3）有地壓作用的破碎圍巖錨桿長(zhǎng)3.0~4.0m，有時(shí)用6.0m的灌漿式，n=10根/m左右。這種圍巖視圍巖強(qiáng)度比，預(yù)計(jì)有塑性區(qū)發(fā)生時(shí)，從控制它的發(fā)展看，錨桿必須用噴混凝土等加強(qiáng)。噴層厚約15~20cm，拱部和側(cè)璧同厚，視情況正面也要噴5cm左右。開挖進(jìn)度要注意，必要時(shí)控制在1.0m以下。二次襯砌厚度,包括噴層在內(nèi)為40~~50cm,盡可能薄些。12

4）強(qiáng)烈擠壓性圍巖或有強(qiáng)大地壓的圍巖在這種圍巖中施工是很困難的，要分臺(tái)階施工，限制分部的面積。錨桿長(zhǎng)4.0~6.0m，n=15根/m左右。噴層厚20~25cm，正面噴3~5cm。必須采用可縮性支撐，間距約75cm左右。二次襯砌厚度，按總厚度50cm決定。在30天以內(nèi)斷面要閉合，即要修好仰拱。

（3）在施工中應(yīng)盡量少損害圍巖，使其盡量保持原有圍巖的強(qiáng)度，因此，應(yīng)采用控制爆破技術(shù)。13（4）預(yù)計(jì)有大變形和松弛的情況下，開挖面要全面防護(hù)〈包括正面〉,使之有充分的約束效應(yīng)，在分臺(tái)階開挖時(shí)，上半斷面進(jìn)深不宜過長(zhǎng)，以免影響整個(gè)斷面的閉合時(shí)間。（5）二次襯砌通常是現(xiàn)灌的，在修二次襯砌之前要修防水層，形成具有防水性能的組合式襯砌。應(yīng)使襯砌成為薄殼，這樣可減少彎矩而使彎曲破壞的發(fā)生為最小。因此，不僅初期支護(hù)，二次襯砌都要薄些。（6）允許甚至希望圍巖出現(xiàn)一定的變形，以減少為完成支護(hù)作用所需的防護(hù)措施。這些防護(hù)措施包括襯砌，必要時(shí)要修仰拱以及直接深入到不穩(wěn)定巖層內(nèi)部的錨固系統(tǒng)，或其他結(jié)構(gòu)構(gòu)件。14（7）要制定一個(gè)詳細(xì)周密的量測(cè)計(jì)劃?？刂谱冃闻c應(yīng)力，確定所建立的支護(hù)阻力是否和圍巖類型相適應(yīng)以及還需要什么樣的加強(qiáng)措施。（8）支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工順序與正確的掌握圍巖的時(shí)間效應(yīng)很有關(guān)系。因此，施工要嚴(yán)格按著預(yù)定的施工程序施工。從當(dāng)前地下工程設(shè)計(jì)現(xiàn)狀來看，多數(shù)情況是依靠類比設(shè)計(jì)的，甚至有的提出“在隧道力學(xué)中不可能進(jìn)行計(jì)算，只能給以必要的假設(shè)”，并指出“首先是提出一個(gè)大致簡(jiǎn)化的力學(xué)模型，然后根據(jù)某些經(jīng)驗(yàn)和工程師的直觀來判斷”。米勒更絕對(duì)地指出“通過大量的虛擬的計(jì)算，說明我們的無知，這些雖然能夠使發(fā)包者得到安慰，也只是自欺欺人”。這些說法雖然有些絕對(duì)，但也說明計(jì)算的局限性。15四、標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)在一般的圍巖條件下的預(yù)設(shè)計(jì)中，有標(biāo)準(zhǔn)支護(hù)模式時(shí)，原則上都要采用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。這也是當(dāng)前隧道設(shè)計(jì)方法的主流。

標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)適合于圍巖條件(地形、地質(zhì)、埋深)和斷面積、斷面形狀、周邊環(huán)境的影響等條件均屬一般的情況。標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)流程如圖1所示。采用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)施工中掌子面觀察和量測(cè)結(jié)果進(jìn)行設(shè)計(jì)修正是很重要的。位移量有問題的情況，或在城市的土砂圍巖及接近結(jié)構(gòu)物施工對(duì)地表面下沉有限制等情況，與解析方法同時(shí)應(yīng)用也是必要的。16

采用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)時(shí)，要確實(shí)地進(jìn)行圍巖分級(jí)，充分考慮應(yīng)用條件。標(biāo)準(zhǔn)支護(hù)模式的主要支護(hù)構(gòu)件是噴混凝土、錨桿、鋼支撐等，同時(shí)要考慮開挖、仰拱、二次襯砌等。在附近有類似條件的工程時(shí)，也應(yīng)參考。2、標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)支護(hù)模式為了提高設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量，提高隧道設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化程度是非常重要的。這也是目前許多國(guó)家大力提倡的。標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的中心內(nèi)容是支護(hù)模式的標(biāo)準(zhǔn)化。下面列舉我國(guó)及國(guó)外的一些標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的概況。（1）我國(guó)鐵路隧道的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)單線鐵路隧道標(biāo)準(zhǔn)支護(hù)參數(shù)列于表3、表4。173、城市條件采用礦山法修筑的隧道的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)最近，日本針對(duì)城市砂質(zhì)土和粘性土的地質(zhì)條件和埋深淺的設(shè)計(jì)條件，編制了城市采用礦山法修筑地下鐵道區(qū)間隧道或鐵路、道路隧道的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，很有借鑒意義。該技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)在決定斷面形狀時(shí)，考慮完成后和施工時(shí)的穩(wěn)定。斷面形狀視使用目的，要確保建筑限界，同時(shí)要考慮變形富裕，盡可能地采用不產(chǎn)生應(yīng)力集中的圓順的隅角。同時(shí)原則上要設(shè)置仰拱，并采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。因在山嶺隧道中開挖斷面形狀的自由度比較高，應(yīng)根據(jù)施工中的量測(cè)掌握實(shí)際的圍巖動(dòng)態(tài)，來驗(yàn)證基本設(shè)計(jì)的安全性。下圖是參考既有的事例，考慮各種條件的斷面形狀。以下各表是標(biāo)準(zhǔn)支護(hù)模式。18五、荷載—結(jié)構(gòu)模式解析方法中的幾個(gè)問題

把隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)在力學(xué)上和構(gòu)造上作為拱形結(jié)構(gòu)來處理這個(gè)思想是從地面結(jié)構(gòu)引申出來的。是否合適和合理到何種程度要根據(jù)現(xiàn)在的認(rèn)識(shí)、經(jīng)驗(yàn)去判斷。把隧道作為拱形結(jié)構(gòu)的概念,就是承認(rèn)松弛土壓的作用。松弛壓力不是不可避免的荷載，多數(shù)場(chǎng)合是由于某些作業(yè)方法所誘發(fā)的，因而都在力圖阻止它發(fā)生。如果這一點(diǎn)收到成效，就失去根據(jù)松弛壓力決定尺寸的必要性。如果施工沒有滿足下述條件，隧道結(jié)構(gòu)就只能是個(gè)拱,而按拱形結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算：（1）制止松弛和由此產(chǎn)生的松弛壓力；（2）結(jié)構(gòu)和圍巖之間有效的、長(zhǎng)期的緊密接觸。191、荷載及荷載模式在沿用地面結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，結(jié)構(gòu)的作用效應(yīng)基本上是由荷載產(chǎn)生的，而隧道結(jié)構(gòu)的力學(xué)特性是：荷載、結(jié)構(gòu)、材料三位一體，沒有象地面結(jié)構(gòu)那樣明確的荷載概念。因此，不得不假定一個(gè)“虛擬”的荷載，認(rèn)為它僅僅與圍巖的特性有關(guān)，而與襯砌結(jié)構(gòu)的特性無關(guān)，即“松弛荷載”。荷載－結(jié)構(gòu)模式的發(fā)展,主要表現(xiàn)在“荷載”處理上,它大致經(jīng)歷了下述三個(gè)階段：（1）主動(dòng)荷載模式；（2）主動(dòng)荷載+被動(dòng)荷載模式；（3）實(shí)際荷載模式。20多數(shù)袖情況甘都采材取第把二種覆模式搏，考墓慮了唇結(jié)構(gòu)旁和圍顏巖之梢間的塵相互疫作用醒，局拳部地燃體現(xiàn)赤了隧鏟道作鍛為地閘下結(jié)骨構(gòu)的迫受力列特點(diǎn)蕩。為模保證拉圍巖誤約束值抗力討的存震在，冊(cè)就必羊須?？孀C結(jié)裝構(gòu)與比圍巖修之間斥緊密透接觸西。第三種遍模式當(dāng)宴前正在項(xiàng)發(fā)展，拔也就是鬧形變壓姿力。實(shí)咐際上它緊與第一營(yíng)種模式疼是一致蹲的，只噴不過荷芹裁是實(shí)坐地量測(cè)趁或計(jì)算禾的。實(shí)慨測(cè)荷載亡基本上浩反映了崖結(jié)構(gòu)與保圍巖全侍面的相感互作用榜的特征谷。因此,結(jié)構(gòu)顧力學(xué)懸方法好同樣躬也可吊以反嘗映結(jié)彼構(gòu)支舉護(hù)體頌系相休互作騙用的暢功能滋。21a)主動(dòng)烘荷載孤模式昆；b)主動(dòng)墨荷載仿＋被求動(dòng)荷袋載廢；c)實(shí)際荷輕載（形憤變荷載堤）采用費(fèi)第三績(jī)種模時(shí)式時(shí)市計(jì)算吧中有缸二種豈情況專：（1）結(jié)閃構(gòu)與榮圍巖浪牢固治接觸東的情衡況：據(jù)在接漁觸面右上不而僅有頃徑向供荷載要，還博有切援向荷旋載存屑在，貴切向鋼荷載塌的存引在可毒以減散小荷饑載分輝布的菠不均張勻程傻度，政從而新大大貞減小社結(jié)構(gòu)蜻中彎貧矩。拌例如姻，噴哲混凝乘土支和護(hù)就葵屬這彎種。22（2）結(jié)侵構(gòu)與折圍巖傍松散此接觸稍的情毛況：駱在接競(jìng)觸面艦上只嘩能傳辯遞徑晶向荷姓載，絨一般半具有陶回填舉層的有現(xiàn)灌以混凝埋土襯紙砌或晝用盾陰構(gòu)法盟修筑貧的隧大道都刷符合東這種蹤蝶情況扒。2、彈鍵性抗幼力的獻(xiàn)處理彈性立抗力牌是相通互作牢用產(chǎn)濤生的低被動(dòng)件荷載退，把遞隧道丈結(jié)構(gòu)字視為聯(lián)一個(gè)兆在荷趙載作規(guī)用下裳的位備于彈產(chǎn)性地緊基上辰的結(jié)茫構(gòu)，布是現(xiàn)帽行計(jì)涼算方幻玉法的料基本牢出發(fā)拍點(diǎn)。紅把圍陰巖對(duì)辣結(jié)構(gòu)兇變形榮的約鼻束所合產(chǎn)生耗的反疏作用聞視為管線彈香性的健，即σ=Ky（K為彈曲抗力厲系數(shù)藝；y為接觸招點(diǎn)徑向情位移）拴。23實(shí)際說上，迷在荷梨載作臟用下歪地基律的變零形是央一個(gè)利彈塑謊性過以程，軌在初球始荷州載作爆用下罷，一贊般地辟基向吼襯砌愉方向草移動(dòng)釋，因診為圍偷巖在梅開挖極中會(huì)驕松弛拒或在僑襯砌轉(zhuǎn)回填潛中沒族有達(dá)荒到密悔貼的憑要求界，而遣在卸笨載條窩件下體，圍索巖變概形只棕有一棉部分孟復(fù)原掛。因知此，奏彈性字抗力饑系數(shù)碰，不窮完全少是圍貌巖的鉛特征冊(cè)值，雀它受視到承碧載面替大小免和形納狀以鑒及荷罪載大沿小的仔影響育。彈性運(yùn)抗力族系數(shù)K，實(shí)凈質(zhì)上碎與地射基反鞭力系刪數(shù)是撤一個(gè)爪概念熄，因培此應(yīng)賣盡可紛能地撕采用連原位太置試傻驗(yàn)的美地基負(fù)反力飾系數(shù)胸。在堂土砂極圍巖根的情幼況，蚊可采怎用下追式確姿定：式中：Kn：法棋線方端向的物地基灘反力巾系數(shù)侄（N/c蛾m3）；Eo：孔孟內(nèi)水董平加嶺載的賓變形萄系數(shù)跨（N/榮cm2）；Do：襯毒砌外蝕徑（cm）；δ：襯砌敏的變形皂量（cm）。2425彈性耕抗力勾與水插平荷旱載之丟間有煩密切田關(guān)系需，在挑松散泉地層夠中因蠻水平京荷載噸大，寨彈性爹抗力震很小究，圍淚巖約迎束襯謎砌變匙形的背作用圣不大恰，一辣般計(jì)杏算中敢可以造忽略云彈性純抗力偵。但由在巖呢質(zhì)隧娘道中早，彈拔性抗來力的茄作用瓦是非姑常顯想著的余，它此能夠爽充分掌體現(xiàn)逝圍巖論約束及變形膝的作僵用。彈性勝抗力蘭分布豈多數(shù)斯按徑捆向分設(shè)布，黨但也李可按誕水平北分布丙處理逗。一疤般以寨彈簧吊表示,有全周懲彈簧?？∈胶驮跍鐕鷰r條幅件差的詞情況采欠用在隧宏道頂部45o范圍沒內(nèi)不麥設(shè)置弟彈簧銳的模闖式。趴計(jì)算上時(shí)彈柴簧出套現(xiàn)拉筐力的豎場(chǎng)合鐘應(yīng)取享消彈碰簧。圖3彈性瘡抗力腰的分樹布圖圖4彈性勢(shì)抗力師的彈然簧設(shè)造置3、近接積施工的言影響隧道完頂成后有牙接近隧眉道進(jìn)行絞其他結(jié)光構(gòu)物施謝工的場(chǎng)端合，隧摸道受到棉其影響凝會(huì)產(chǎn)生舟位移、半變形。皇在這種茅場(chǎng)合，夠要切實(shí)稅掌握對(duì)愚二次襯協(xié)砌及仰弦拱的影知響，必龜要時(shí)要五考慮近可接施工蓄所產(chǎn)生乏的荷載妨。（1）近接柄施工的誼種類和檔變形動(dòng)役態(tài)的特辛征26圖5近接施公工種類堤和變形擋動(dòng)態(tài)特爺征隧道上僅部填土蘿；隧道上管部挖土逆；隧道并倘列；隧道跡交叉（2）設(shè)館計(jì)方輛法近接施章工的影危響程度情與近接灣的程度蜂（間隔租距離）政、近接苗施工的術(shù)規(guī)模（蠅荷載的啊大小、沙范圍）說、圍巖漁條件、介襯砌構(gòu)莊造等是名多種多置樣的。獨(dú)為此，喉影響程鎮(zhèn)度不能盒一概而拌論。（3）近接脂荷載的軌計(jì)算方那法由于圍注巖的應(yīng)盾力狀態(tài)奮變化而滑出現(xiàn)各寄種各樣像的現(xiàn)象釘，但大瓣體上可糞分為圍虎巖應(yīng)力怠向壓縮身側(cè)變化面（近接風(fēng)加載）碎和向拉奶伸側(cè)變象化（近龍接卸載浪）二種慶情況。a.近接平加載作用在頑地層上薄的荷載缸向土中們的影響度，隨深晚度因應(yīng)燦力分散危而減小返。說明樂荷載的串作用范墨圍是有克限的，憤一般越幸深地層翠的剛性良相對(duì)地誼變大。煩為此，衫對(duì)二次脅襯砌及禍仰拱的輝影響也汁是逐漸打減小的劃。27七、道結(jié)目構(gòu)計(jì)衰算中催的水聯(lián)壓力關(guān)問題從防排席水角度碧設(shè)計(jì)隧伙道有兩模種類型末，即防冷水型隧敲道和排便水型隧亭道。水徑壓力的醉處理是眼一個(gè)難維題，特姐別在巖冷質(zhì)隧道攀中。1、對(duì)地犁下水問額題的基奧本認(rèn)識(shí)（1）水是篩循環(huán)的街。因降鍛水、滲賣透、蒸盜發(fā)等現(xiàn)妖象，具陵有在大悟氣圈、聽地表、挎地中循值環(huán)的性店質(zhì)，并形以地表目水、地鎮(zhèn)下水的旅系統(tǒng)在有循環(huán)系慨統(tǒng)中存替在。28（2）地午下水輩是經(jīng)蹦常變更動(dòng)的魄。地撒下水腹由于頭降水缸、河穿流、架湖泊民等的合補(bǔ)給水，當(dāng)殊超過豎其儲(chǔ)弦存能呼力時(shí)嚷，就糠向河牢流、京涌泉夕等流榮出。（3）開挖射工程是訂以排水醋為前提峽的，對(duì)衛(wèi)水循環(huán)稈有一定置影響。參在山嶺劣隧道中攜，通常忘是一邊計(jì)排水一布邊開挖弱的，使仆水處于動(dòng)動(dòng)水狀磁態(tài)，可咳以減輕臟作用在鳴襯砌上發(fā)的水壓鑰。這是壟能夠修堅(jiān)建海底乞隧道的勺理由之板一。29（4）對(duì)捆地表雀水、世地下社水的振影響確。地籌表層價(jià)的滲借透能霸力非筍常強(qiáng)地，降屑水的邁大部次分向門地下標(biāo)滲透萄以土朽壤水鉗儲(chǔ)存突，其倉后從豪表層雨到數(shù)牢米的反土壤罰層和引風(fēng)化絕層的呼蒸發(fā)勁和樹屈木根角系的打吸收登、蒸巡壽發(fā)，肯并向鑄深部燈滲透扔。（5）地下勵(lì)水的存儉在形態(tài)燭。隧道少施工的咸涌水形柜態(tài)與地考下水的向存在系比統(tǒng)關(guān)系澇密切，聲其形態(tài)象從空隙悲的角度扣看，大蜂體上可喉分為層訊狀水和樹脈狀水宗。（6）山地代地下水硬的流動(dòng)業(yè)規(guī)律。伸其規(guī)律血是：在久賦予地溫下水的厲山地中俯，水頭渠一般因防上部比睜下部高(pmu>pmb)，故向涉下流動(dòng)伸；盒地下水炎在流出業(yè)的河流津部，則雁相反，上因下部?jī)S的水頭愉比上部貿(mào)高(pru>prb)故是向齊上流動(dòng)初的；山壤側(cè)與河愁側(cè)及其質(zhì)中間部揉的水頭也，是pmb>phb>prb，故青地下混水是銹從賦秤予部刮（山欣）向膝流出卵部（戲河流很）流浴動(dòng)的腐。30（7）地皆質(zhì)條俗件與剩影響傷范圍·中、古舟生層：嘩埋深在150棍m以內(nèi)幾英乎都受減到影響蛛，出現(xiàn)蟻枯水現(xiàn)阿象，其維范圍在片埋深50～10夸0m時(shí)是最癢大的，遺隨著埋嫩深的增楚加有逐做漸減小呢的趨勢(shì)邁。在破漆碎質(zhì)圍伐巖中，垂影響范扮圍有的源可達(dá)100猶0～20故00走m的情叉況。·深成超巖類鳥：發(fā)密生枯奶水現(xiàn)帽象大燭多在些埋深200基m以內(nèi)，困也有離鐮開隧道100序0m的情橋況。倡與中獻(xiàn)、古扇生層董一樣瞞，影粉響范蒸圍在逢埋深50～100掩m時(shí)最大(一側(cè)港可達(dá)15赤00驕m)，埋躺深越特大，鳴影響訴范圍愉減少準(zhǔn)?！ぷ冑|(zhì)巖墊類：數(shù)循據(jù)比較檔少，看遣不出規(guī)碎律，但翻埋深在50由m以內(nèi)壯，多百發(fā)生并枯水膽現(xiàn)象啦?！せ鹕窖讕r及陡火山迷破碎菌巖類幕：枯倦水現(xiàn)褲象在戒埋深250～300牌m時(shí)，幾庫乎都發(fā)奸生，范扛圍在埋采深10得0～200退m時(shí)最大狀。31·砂礫層博：數(shù)據(jù)負(fù)比較少瘋，看不胞出規(guī)律逢，但埋果深在50m以內(nèi)術(shù)，多張發(fā)生狠枯水核現(xiàn)象紐奉?！つ鄮r外、砂查巖類刑：枯革水現(xiàn)麥象幾扣乎在趁埋深100壇m以下、歸距隧道50晉0m以內(nèi)歲發(fā)生蝕。埋勾深在20的m～30m時(shí)影響晃最大?！せ鹕侥酀摿鞫逊e流物：埋辭深越大剪其范圍禽也越大秘。2、山搜嶺隧身道的戀水壓包力問館題（1）既朽有的煩一些纏研究別成果我國(guó)休水工控建筑攻物荷裕載設(shè)碌計(jì)規(guī)泳范規(guī)煤定：它作用逢在混瓜凝土雕襯砌伐的外瞧水壓皆強(qiáng)標(biāo)利準(zhǔn)值金，按嗎下式趟確定協(xié)。P=β·γ·H式中延：P：水壓焦強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)編值；β：外水桿壓力折磚減系數(shù)縣；γ：水的迷重度；H：作電用水駐頭，泛按設(shè)錦計(jì)采源用的但地下菊水位酬線與柄隧洞鏟中心南線之吸間的巴高差維確定鑒。32表說明莫：在不擴(kuò)同的地白質(zhì)條件蹈下，水粱壓值可豈以有不等同程度瞎的折減秩，而折姻減的主譽(yù)要方法劈燕是根據(jù)紹開挖后犯暴露的啊滲漏水槍的狀況殃決定的生。這實(shí)匠質(zhì)上，茄也是目公前許多境國(guó)家采倦用的辦唐法。因兔此，利萄用平導(dǎo)置進(jìn)行超羅前的地唉質(zhì)預(yù)報(bào)男，根據(jù)障巖面的慶水的活揚(yáng)動(dòng)狀況櫻，或透虜水試驗(yàn)恨確定折掃減系數(shù)言是可行廳的。在錨獨(dú)桿噴拴射混攪凝土巾支護(hù)摔技術(shù)鏈規(guī)范理也建納議外必水壓技力可版采用擁地下貴水位斃以下駱的水鄉(xiāng)豐柱高薄乘以翁相應(yīng)端的折翠減系喘數(shù)的鬧方法功估算風(fēng)。33鐵路隧護(hù)道的一龜些研究剛指出：一般說說，隧道口地區(qū)地纖下水分格為2種類貓型，陸即淺暫層風(fēng)曠化裂根隙水仔和下細(xì)部構(gòu)靜造裂丙隙水寒。前棄者主殊要循威環(huán)在40擴(kuò)~5予0m以上深秋度范圍差內(nèi)，水決交替作哥用強(qiáng)烈魄，后者除大多數(shù)咐循環(huán)在500麥m以上的省深度范育圍內(nèi)，猛水交替持作用緩攪慢。深找埋隧道勝的涌水比則大部梨分來自營(yíng)自身所妄在的含橫水介質(zhì)扎的儲(chǔ)存繭量（即嬸下部構(gòu)纖造裂隙求水）。攀實(shí)踐證腰實(shí)，在攔這種情停況下，鼓隧道開點(diǎn)挖后對(duì)嗽地下水耽活動(dòng)影襖響的范冊(cè)圍僅局過限于一泥定的范梨圍，而流不是整戶個(gè)地下雀水都對(duì)喬隧道發(fā)拘生作用傻，實(shí)質(zhì)網(wǎng)上是深歪層循環(huán)竟水在起櫻作用。字這個(gè)結(jié)副論說明帖：為什誘么那么嫂多的山宜嶺隧道略，都沒鈴有考慮謊水壓的刃作用，請(qǐng)或僅僅微考慮可遙以接受錘的水壓慎值，即滲對(duì)水壓語值可以位進(jìn)行折將減，而異且折減被系數(shù)隨波著埋深滾的增加附（意味辨著滲透類系數(shù)的廉減小）拆也隨之識(shí)減小。34一般說叫，在地聯(lián)質(zhì)判斷幫中，當(dāng)絕滲透系多數(shù)小于10-6~1我0-7cm嬸/s時(shí)，就笛可認(rèn)為雀是不透派水的圍東巖。也教就是說排，當(dāng)隧策道所處貌的圍巖畢介質(zhì)的定滲透系砌數(shù)小于犁此值時(shí)售，折減霉系數(shù)就組可以考嗽慮采用0，即效不考閘慮水藍(lán)壓的誕作用摟。同庸時(shí)滲鑄透系老數(shù)有語一個(gè)撕規(guī)律梯，就喊是隨采著埋洲深的雅增加斃而減鉆小。昆例如近秦嶺塌隧道來一些拼試驗(yàn)景結(jié)果氣，就和說明用了這墳一點(diǎn)龜。35表3滲透越系數(shù)策與埋口深的容測(cè)試彈關(guān)系深度滲透系數(shù)（m/d）H=80.32m0.0049（0.014×10-3cm/s）H=360.00m0.00199（5.71×10-6cm/s）H=415.75m0.00096（2.77×10-6cm/s）（2）孔護(hù)隙水奏壓的胃計(jì)算阿問題基本觀辮點(diǎn)：日本青金函海底你隧道是翠采用全嘉斷面圍葡巖壓注敏的一個(gè)涉典型的廢隧道，轟認(rèn)為作溉用在隧魔道襯砌汪上的水影壓值與茂圍巖的忌滲透系營(yíng)數(shù)有直捉接的關(guān)典系。圖a)表示閉顆粒板狀空揉隙中剃壓注貍材料恥沒有架完全犧充填濫，但擔(dān)已固扇化的業(yè)狀況應(yīng)，水詠只在妻顆粒查和壓示注材鳴料間己的間裙隙中矩流動(dòng)頭。圖c)表示站壓注菌材料村充填塌圍巖據(jù)中裂笑隙的檢狀況湖，水改也是召只在故殘留鉛的裂掙隙中林流動(dòng)胃。36圖6壓注捎圍巖賤的滲憐透模法式在這難樣的富圍巖純中，捏對(duì)充噸填率誰和透揚(yáng)水系儲(chǔ)數(shù)做復(fù)了如喪下假唯定：·壓注帶隸內(nèi)水只橫在間隙千中流動(dòng)口；·顆粒、婦巖石、趟固化的萌壓注材隊(duì)料不透菌水；·壓注液劃容量Vt與壓注播材料的齒固化容少量Vg之比：(Vg/Vt)=耕β，取β≤1。將圖a)、c)的復(fù)柱雜模些式簡(jiǎn)漲化為耍圖b)、d)模式，姓即將圍胡巖中的替壓注材蒜料的容嫁量置換繭為等效汪的粒子改，或置調(diào)換為等漲效的巖竭石部分缺，這樣盜就可以億只考慮訓(xùn)壓注后味僅僅是作空隙率毒的變化如。假定圍早巖的初順始空隙它率為λi，壓削注后辣的空則隙率返為λsg，則待有：λi=1截-Vs/V；λsg=1-（Vs+Vg）/V式中V：對(duì)霧象圍掌巖的捉容量胳；Vs、Vg：分查別是塑土和勉巖石針的固卸體容露量及拋壓注泄材料燈的固床體容繭量。37其次彈，壓莊注材黎料的五填充渡率：α=Vg/V×1棵00畏%=βVi/V×1擋00伐%α=Vg/V×10炎0%蓄=(λi-λsg)式中Vi：漿液庫的容量庫；β：壓注納漿液的賴固化率館，β≦1。透水預(yù)系數(shù)燃比k'致/k：k'/k=f(λsg/λi)=f(λi-α)/f(λi)如果知秋道壓注狗后的空硬隙率λsg，就但可以偷求出荷壓注文后的蝦透水圍系數(shù)k。當(dāng)α=λ時(shí)，也態(tài)就是說際空隙完狗全被漿書液所填躺充，則k'/恭k趨近擇于0；當(dāng)α=0時(shí)，也啦就是說百漿液完脅全沒有技填充，k'/k趨近于1。38作為參富考，將懸一些研志究成果所示于圖棵，可以甚看出：憑填充率析越接近λ值，k'算/k則急劇納減小。數(shù)根據(jù)試揭驗(yàn)結(jié)果徹，壓注崖材料的之最終飽輕和率一絨般在0.壁8~帝0.晉9左右潛，k'/物k可減篇小到10-2~10-3左右，排這是可揉能的。距青函隧兼道的壓舌注帶內(nèi)翠的k'/智k和α的測(cè)芝定值頌的比迎較示未于圖余。39圖7滲透般系數(shù)麥比和瞧充填打率的睛理論奔和試按驗(yàn)關(guān)溜系圖8充填剩率和創(chuàng)滲透蜜系數(shù)固比的堆關(guān)系采用濫的方魔法：[例]：在長(zhǎng)海底聲隧道百中，慮為了從減少臥襯砌勸背后趁的水列壓，蟻應(yīng)容游許水具的流宮入，叔但從垃減小援揚(yáng)水躺費(fèi)用宗出發(fā)臘，應(yīng)填向隧鄰道周匹邊圍梯巖進(jìn)翅行壓守注來洲減小食透水得系數(shù)踏，控泛制水虜?shù)牧鱾稳肓渴?。設(shè)訓(xùn)定壓備注范咸圍并頸減小企透水更系數(shù)恒后，內(nèi)必然欣地在辱壓注色范圍英外周劃有較餃高的于水壓足作用印，在藏其內(nèi)煤部，手則出磚現(xiàn)水扔壓急揭劇降迅低的珍水壓千分布搞。下幅圖是姻巖層從壓注交模式論，在罰外周講承受蟻水壓吳，而饅襯砌驢則承紅受開郵挖引翅起的表地壓李。40圖9解析醋模式為使問柄題簡(jiǎn)化筍，視圍綱巖為均癥質(zhì)、各柏向同性盲的彈塑偽性體，圖其中作冊(cè)用的初越始應(yīng)力傘視為靜司水壓力幣狀態(tài)，編因?yàn)榭讬n隙水的姿流動(dòng)很晉緩慢，拾故達(dá)西(D夕ar紅cy曠)定律也甘成立。其次，半隧道(半徑a)周圍有冠半徑為b的注漿厘區(qū)域，塵其外圍筒作用由減有效應(yīng)插力p*和孔廁隙水股壓uwb之和服形成強(qiáng)的壓貧力p0，一膜般與澇圍巖恐的初滴始應(yīng)蒜力不添同。翻在注家漿區(qū)艇域很越大的默情況帖中，狠可近致似地抓令其逝相等猜。此蒜外，方如圖奏所示號(hào)的注拒漿區(qū)紋域，龜假定匆是由鳴松弛燦區(qū)域(r≤ρ)和彈戰(zhàn)性區(qū)脫域(r>ρ)構(gòu)成的濫。在分送析中母，考南慮圍廣巖內(nèi)魯?shù)目咨晗端梁凸膛麦w部集分的稈相互險(xiǎn)作用味，但寄孔隙錦水的稼活動(dòng)堅(jiān)如認(rèn)權(quán)為與尊固體槐部分譜中變劫形動(dòng)徐態(tài)無躍關(guān)，涌則可騰單獨(dú)櫻進(jìn)行趙圍巖眾內(nèi)的屠滲透化水的證分析椒。413、城市猶隧道的搶水壓力隊(duì)問題在城播市修歪筑隧列道工逼程，偉如地公下鐵旋道、盜城市窗道路漁隧道城等，失地下捏水的須問題洲是一貍個(gè)難她題。雹它對(duì)頃周邊男環(huán)境槍的影搶響是脅不容員忽視器的。在外部決環(huán)境保咬護(hù)中，役地下水縱變動(dòng)是扎的隧道車施工中窮的共同嶼的環(huán)境寶因素。橫在地層惑中，視毅深度和遺地質(zhì)條屋件，土扭壓、水旦壓是處奴于平衡旋狀態(tài)的正，但修混建隧道狐結(jié)構(gòu)物淋后，這竊種平衡野被破壞掀，使地護(hù)層、地倍下水環(huán)智境發(fā)生舒變化。糞下圖是幫關(guān)于隨火涌水的乒地下水捆變動(dòng)和格地層變螺異的機(jī)粗理概念址圖。據(jù)么此，隧思道開挖姨會(huì)產(chǎn)生總地下水朝位降低附和地層羊的壓密晚下沉，絨也會(huì)造抬成地下椅水的流俗場(chǎng)變化束和地下促水的變須動(dòng)。下掩表列出輝隧道開雁挖可能望引起的偏地下水喚變動(dòng)和畫地層變銹異的現(xiàn)懇象和原喪因。4243表4地下水繳變動(dòng)和盲地層變想異的現(xiàn)似象和原離因現(xiàn)象主要影響主要原因地下水變動(dòng)地下水位（水壓）降低井枯竭、井的水量減少、鹽水化、缺氧空氣發(fā)生、植被生態(tài)系變化施工時(shí)的抽水、漏水、運(yùn)用中的漏水地下水位（水壓）上升濕地化、水田濕田化、結(jié)構(gòu)物上浮、植被生態(tài)系變化結(jié)構(gòu)物的存在、施工時(shí)的復(fù)水地下水流動(dòng)方向變化流況變化同上漏水與地下水位降低相同結(jié)構(gòu)物和遮水不足地層變異地層壓密下沉道路·結(jié)構(gòu)物下沉、配管類的功能障礙地下水位（水壓）降低地面下沉同上、動(dòng)的地層特性變化漏水、施工中·施工后的結(jié)構(gòu)物位移開挖時(shí)的側(cè)方位移同上同上日本在“城市冤礦山鴿隧道療設(shè)計(jì)碎標(biāo)準(zhǔn)”中對(duì)型水壓晃處理碎規(guī)定掙如下祝：（1）在梢地下弄水位裙以下斯的防毫水型造隧道已的二形次襯蜓砌及這仰拱湊的設(shè)診計(jì)應(yīng)喬考慮伯水壓鞠力。（2）設(shè)艦計(jì)中歷考慮佛的水問壓力未原則席上是劇孔隙孕水壓鄉(xiāng)豐?？嫉魬]到踢實(shí)際私上確宏實(shí)地暖掌握獄水壓墊是有鼻困難涉的，吹因此伴，要溝在實(shí)駕測(cè)中腦假定喂地下懸水位虎進(jìn)行懲水壓呈的計(jì)渠算。（3）水犁壓一鐘般按汁恢復(fù)失后的暗水位排進(jìn)行舉計(jì)算捷。一夏般說悅，恢誤復(fù)后昌的水歌位較睛原水沖位低液些，奔但也哲有高欺的情騎況，僅應(yīng)進(jìn)仁行分眉析研趨究。（4）一盡般說績(jī)，在狗使用痛極限草狀態(tài)拐的研恭究中惑，水肆位最阻好采問用高槐水位慶（豐當(dāng)水期嗚的水雅位）條或采寇用低躺水位舌（枯糊水期窄的水猛位）足。但擠在以雀下的跟地形苗、地叫下水混條件處下，撤使用場(chǎng)期間質(zhì)預(yù)計(jì)這有可孤能出暈現(xiàn)顯校著變梯動(dòng)的館場(chǎng)合珍，應(yīng)霧假定返異常傍時(shí)的光水位季進(jìn)行標(biāo)最終輕極限箱狀態(tài)著的研雖究。44·類似谷憑地形，袋地下水公和地表錘水易于帶暫時(shí)集穩(wěn)中的場(chǎng)醫(yī)合；·類似扇繳狀地形麗存在豐夜富的地師下水，第隧道兩攏側(cè)出現(xiàn)稻顯著的飼不均衡似水壓的扎場(chǎng)合。（5）在黃水位甜經(jīng)常藍(lán)發(fā)生促變動(dòng)曲的情著況，脂使用庫極限霧狀態(tài)兵研究虹時(shí)，業(yè)設(shè)計(jì)黑中最橫好考立慮水筒位的訴變動(dòng)千。（6）在江設(shè)定建水壓要時(shí)，庭還要網(wǎng)注意草以下鄰幾點(diǎn)頁：·地下水器位不僅窩與季節(jié)石的降雨揚(yáng)量的變嶼化有關(guān)有，也會(huì)贈(zèng)因近接絮施工引襲起的環(huán)逼境變化屢有關(guān)；·因?qū)μ频叵碌に畵P(yáng)跟水的游限制輕，地豪下水稻位也折有逐矮年上止升情泰況；·因近章接施行工使仍垂直夜荷載昆作用眼在襯姜砌上掏的場(chǎng)愧合，日設(shè)定例高水異位不聯(lián)一定鞠是偏殃于安答全的丸設(shè)計(jì)甜，因環(huán)此，哥應(yīng)進(jìn)沉行高字水位臺(tái)和低喝水位矛的研總究；45·谷形地株和扇狀哥地形等喜把地下癥水遮斷綠的場(chǎng)合鴿，會(huì)產(chǎn)然生偏水耍壓，此董時(shí)即使況水位低摔，也會(huì)雀出現(xiàn)彎蒙矩作用匙，因此給要按偏偷水壓進(jìn)胡行設(shè)計(jì)謝。（7）設(shè)計(jì)節(jié)時(shí)，下惕圖所示府，在襯順砌的各質(zhì)位置，喚水壓都重按作用余在襯砌師圖心的貨半徑方顫向進(jìn)行亦計(jì)算。46圖14水壓分偵布八、哈極存限狀份態(tài)設(shè)男計(jì)方滾法目前階許多酸國(guó)家碎在隧攝道設(shè)圓計(jì)中杰都開愛始從境過去授的容們?cè)S應(yīng)茫力法線轉(zhuǎn)變伶為采禾用極菌限狀膽態(tài)設(shè)鍛計(jì)方仁法。1、日本推采用的臘極限狀唇態(tài)設(shè)計(jì)密方法（1）極限鞏狀態(tài)的鄭定義采用極漿限狀態(tài)歌設(shè)計(jì)方符法首先減要設(shè)定誓其極限塔狀態(tài)。世隧道襯槳砌是以齒軸力為茅主的并沈承受地掃層反力礦的拱形遼結(jié)構(gòu)物垂，即使妨產(chǎn)生彎系曲開裂子和鋼筋今屈服而烈使構(gòu)件舅剛性降裕低，彎航矩也會(huì)脊向剛性畝沒有降叢低的周瞧圍構(gòu)件至分配，批一個(gè)構(gòu)克件破壞孫不會(huì)立低即造成忍整個(gè)結(jié)贏構(gòu)物的玩破壞。清荷載P在一低處發(fā)星生彎傘曲開赤裂（A點(diǎn)），搬鋼筋屈鋪服（B點(diǎn)），械接著即煉使達(dá)到綢混凝土極的壓縮容極限應(yīng)膏變（C點(diǎn)），狠作為結(jié)視構(gòu)仍然鵲多會(huì)保血持穩(wěn)定喊的狀態(tài)皮，到最灰大荷載鋤（D點(diǎn)）前遼，位移釣、承載統(tǒng)力仍然答有足夠蜜的富裕短。47按下表茫定義襯扎砌的極趙限狀態(tài)悄，其對(duì)嘩應(yīng)的現(xiàn)渴象列于才下圖。48圖1荷載與葡位移的敬關(guān)系表1二次襯掏砌和仰敞拱的極鑒限狀態(tài)名稱定義使用極限狀態(tài)對(duì)水壓、近接施工產(chǎn)生的荷載等，主要是長(zhǎng)期持續(xù)作用的荷載，喪失使用性和耐久性的狀態(tài)最終極限狀態(tài)對(duì)除地震以外作用的荷載（異常的水位上升等），喪失穩(wěn)定和功能的狀態(tài)容許笑開裂辱寬度照達(dá)到某圖中土的b點(diǎn)定爹義為具使用諷極限靜狀態(tài)桃，但梳仰拱競(jìng)可以寨緩和過一些水。最察終極鈴限狀寸態(tài)用血鋼筋走屈服葛定義印，圖榴中的c點(diǎn)，辭但襯皺砌是鞏被圍造巖包賺圍的捉拱形浩結(jié)構(gòu)鋤，襯逐砌一怨處即徑使達(dá)塘到最晉終狀鼻態(tài)，緊也不甚會(huì)造火成結(jié)料構(gòu)的最破壞譜，因秋此，鋤可采功用混尸凝土裂壓縮藍(lán)極限楊應(yīng)變愁，圖洪中的d點(diǎn)定義捏。49圖2極限爪狀態(tài)模和現(xiàn)摩象鐵路磚隧道作的使敏用極狼限狀抗態(tài)主佳要指避：襯匠砌掉膜塊，圾妨礙當(dāng)運(yùn)行泳；發(fā)樓生對(duì)菊列車檔運(yùn)行祖安全辭性有場(chǎng)影響濕的軌境道變誓異；算產(chǎn)生跡妨礙捧建筑螞限界碌的變五形。最終極剩限狀態(tài)萬指：襯止砌斷面水破壞，臥混凝土揚(yáng)塊體崩助落；隧吊道結(jié)構(gòu)主體系喪鍛失穩(wěn)定俘性而崩職塌；產(chǎn)營(yíng)生需要關(guān)改建隧規(guī)道的軌比道變異仿；凈空茫斷面縮休小，與閥列車接覆觸。50表2各極那限狀騙態(tài)和古現(xiàn)象名稱現(xiàn)象備注使用極限狀態(tài)二次襯砌開裂造成鋼筋腐蝕和襯砌掉塊以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為對(duì)象仰拱拉伸鋼筋屈服、耐久性降低最終極限狀態(tài)達(dá)到極限狀態(tài)（混凝土壓縮應(yīng)變達(dá)到最終應(yīng)變(0.0035)，斷面產(chǎn)生破壞，發(fā)生混凝土塊掉落（2）荷化載作用童在隧璃道上扔的主彎要荷公載，當(dāng)一般物除自尾重外妻，有剩地下涂水位遲恢復(fù)綱后的性水壓秀、接壯近施架工影北響產(chǎn)佛生的谷荷載續(xù)以及汽地震靈荷載糧等。俯一般友在城始市條動(dòng)件下孩采用槳礦山章法修慶建的探隧道脈，土弊壓原宅則上膚由初鍬期支祖護(hù)完芽成承兄受，草二次斜襯砌亡可不蘇考慮播土壓慰的作匪用。杰但二卻次襯晝砌要雜考慮灘水位拒恢復(fù)蹤蝶后的扔水壓徐作用超。（3）二次丹襯砌和造仰拱的唉安全系落數(shù)二次襯誓砌和仰疾拱的設(shè)汽計(jì)安全尾系數(shù)采豬用各種記分項(xiàng)系猾數(shù)表示姿。這些戚系數(shù)包翅括荷載隨系數(shù)、虛結(jié)構(gòu)解陵析系數(shù)掩、材料耍系數(shù)、血構(gòu)件系丙數(shù)、結(jié)副構(gòu)物系懶數(shù)、地雹層調(diào)查五系數(shù)等跌。512、我國(guó)尋單線鐵碧路隧道肌的可靠乏性設(shè)計(jì)今方法我國(guó)單思線鐵路寶隧道采牌用了以匠概率為克基礎(chǔ)的江，以分亡項(xiàng)系數(shù)柔表達(dá)的位極限狀農(nóng)態(tài)的可饅靠度設(shè)蛛計(jì)方法易。工程徐結(jié)構(gòu)葛可靠斥度是見指結(jié)傅構(gòu)在藍(lán)規(guī)定皺的時(shí)陪間、領(lǐng)規(guī)定枕的條截件下甚，完饞成其細(xì)預(yù)定藏功能睜的概趁率。“規(guī)定叉的時(shí)電間”一般是左指設(shè)計(jì)縮慧中根據(jù)祥結(jié)構(gòu)的泡有效使揚(yáng)用期所脹規(guī)定的暮時(shí)間，遲稱為設(shè)糧計(jì)基準(zhǔn)醋期；“規(guī)定姓的條計(jì)件”是指結(jié)蒼構(gòu)在正議常施工蒜、運(yùn)營(yíng)間維護(hù)環(huán)孕境下承閱擔(dān)外力頂和變形巷應(yīng)能滿切足的條栽件；“預(yù)定功機(jī)能”包括結(jié)賊構(gòu)安全寺性、結(jié)鳳構(gòu)耐久討性和結(jié)絹構(gòu)適用廉性的要燥求。鐵路傅隧道央結(jié)構(gòu)礦應(yīng)根芳據(jù)結(jié)由構(gòu)的秧重要晶性和俘復(fù)雜速程度霧劃分膀?yàn)槿﹤€(gè)安徹全等隊(duì)級(jí)，營(yíng)設(shè)計(jì)商采用飼的目懇標(biāo)可遞靠指擦標(biāo)βno幻玉m值按結(jié)定構(gòu)不同迫安全等但級(jí)取值目。52結(jié)構(gòu)設(shè)獅計(jì)基準(zhǔn)霞期，是捉指工程駝結(jié)構(gòu)均柳在正常達(dá)維護(hù)和肺使用條狡件下能啞滿足一怨定可靠筆的時(shí)間嘉，考慮耍鐵路隧戀道結(jié)構(gòu)駁實(shí)際的衣使用壽圈命當(dāng)于100年，因鏟此設(shè)計(jì)螺基準(zhǔn)期勿規(guī)定為10房誠(chéng)0年。（1）結(jié)知構(gòu)設(shè)捏計(jì)應(yīng)霸按兩撞種極滲限狀柔態(tài)設(shè)隱計(jì)承載秘能力殼極限妨狀態(tài)棒：當(dāng)結(jié)灑構(gòu)構(gòu)遷件達(dá)族到最頑大承賺載能繭力或傲不適茶于繼裝續(xù)承厲載的筒變形堡的下斗列狀設(shè)態(tài)之沒一時(shí)上，應(yīng)厲認(rèn)為益超過忽了承焰載能駁力極線限狀說態(tài)：·整個(gè)喇結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)或結(jié)掌構(gòu)的粘一部卵分作廁為剛洲體失標(biāo)去平耐衡；·結(jié)構(gòu)預(yù)構(gòu)件微或連款接因傭超過炎材料蘭破壞拘而破鋪壞；·結(jié)構(gòu)態(tài)或結(jié)葡構(gòu)構(gòu)遮件喪拜失穩(wěn)績(jī)定。正常使填用極限顛狀態(tài)：當(dāng)結(jié)構(gòu)紛或結(jié)構(gòu)版構(gòu)件達(dá)求到正常芝使用或分耐久性富的某項(xiàng)姑規(guī)定限李值的下涌列狀態(tài)罵之一時(shí)餓，應(yīng)認(rèn)條為超過加了正常狹使用極犧限狀態(tài)蛋。53·影響御正常作使用冒或外休觀的股變形皆；·影響湖正常種使用孤或耐袋久性蟻能的憂局部羅損壞(包括玻裂縫)·影響正放常使用秋的其他筋特定狀絹態(tài)。（2）隧繼道結(jié)怎構(gòu)設(shè)現(xiàn)計(jì)時(shí)姑，應(yīng)度根據(jù)滔在施餓工和皮使用卡中的擊環(huán)境圖條件阿和影漫響分注為三舟種設(shè)緒計(jì)狀漏況：(a金)持久遵狀況巴：在葛結(jié)構(gòu)頭使用刑過程屑中一險(xiǎn)定出潛現(xiàn)且禁持續(xù)文期很植長(zhǎng)的生狀況晶，持亡續(xù)期眉一般灘與使得用期脖為同混一數(shù)納量級(jí)咬；(b)短暫狀倚況：在盯結(jié)構(gòu)施鋸工和使蹦用過程壤中出現(xiàn)誤概率較格大，而帝持續(xù)期瘡較短的粥狀況；(c嚇)偶然咸狀況販：在你結(jié)構(gòu)絮使用撈過程灑中出紋現(xiàn)概扶率很攤小，顏且持悄續(xù)期貨很短攜的狀欄況。結(jié)構(gòu)均長(zhǎng)應(yīng)對(duì)三涂種狀況布進(jìn)行承絞載能力列極限狀絞態(tài)設(shè)計(jì)蕉；對(duì)持腿久狀況歲和短暫噴狀況根據(jù)據(jù)結(jié)構(gòu)掏需要按肌正常使輕用極限桶狀態(tài)設(shè)股計(jì)。54（3）對(duì)狀偶然糧狀況餅，承權(quán)載能響力狀箏態(tài)設(shè)裙計(jì)，聾按下責(zé)列原絲式則：(a摧)按作用賣效應(yīng)的曾偶然組文合進(jìn)行順設(shè)計(jì)或咸采取防扁護(hù)措施媽，使主邪要承重山結(jié)構(gòu)不謎致因偶妹然事件睜而喪失眠承載能柔力。(b)允許彼主要膚承重味結(jié)構(gòu)疼因偶獲然事貪件而股局部引破壞綠，但高結(jié)構(gòu)丈的其劇余部薯分仍放應(yīng)具賺有在囑一段混時(shí)間奏內(nèi)不鳳發(fā)生題繼發(fā)盼性破群壞的愈可靠犬度。（4）正常芬使用極癥限狀態(tài)賤計(jì)算結(jié)構(gòu)淺構(gòu)件桃應(yīng)分信別按乒荷載綢作用郊的短怨期效攻應(yīng)組暴合、炮長(zhǎng)期寄效應(yīng)胡組合麥、短僻期效兼應(yīng)組敏合并純考慮催長(zhǎng)期汪效應(yīng)坑組合派的影嫁響進(jìn)遷行驗(yàn)婚算，桶并應(yīng)協(xié)保證位變形件、裂判縫、跪應(yīng)力關(guān)等計(jì)送算值創(chuàng)不超窄過相倍應(yīng)的鐘規(guī)定月限值蹲。結(jié)構(gòu)構(gòu)倍件設(shè)計(jì)婆時(shí)，應(yīng)襖根據(jù)使彩用要求黑選用不筍同的裂例縫控制煩等級(jí)，項(xiàng)裂縫控競(jìng)制等級(jí)統(tǒng)的劃分歇應(yīng)符合抄下列規(guī)戰(zhàn)定：一級(jí)鼠：嚴(yán)格要肉求不出裹現(xiàn)裂縫擱的構(gòu)件共，按荷品載短期含效應(yīng)組嚼合進(jìn)行憂計(jì)算時(shí)杠，構(gòu)件筐受拉邊堅(jiān)緣混凝信土不應(yīng)帶產(chǎn)生開思裂。55二級(jí)非：一喉般要慶求不除出現(xiàn)撫裂縫獵的構(gòu)匯件，就按荷輛載長(zhǎng)帆期效鐘應(yīng)組災(zāi)合進(jìn)捆行計(jì)晃算時(shí)坡，構(gòu)替件受末拉邊孤緣混種凝土凈不應(yīng)牛產(chǎn)生詳開裂軌，而稿按荷池載短競(jìng)期效處應(yīng)組沃合進(jìn)星行計(jì)浩算時(shí)擠，構(gòu)避件受孩拉邊坊緣混組凝土耳允許皺產(chǎn)生隔拉應(yīng)紹力，荷但拉痰應(yīng)力宮不應(yīng)嚷超過菜設(shè)計(jì)揚(yáng)值。三級(jí)脆：容嗚許出權(quán)現(xiàn)裂擊縫的遵構(gòu)件藥，最貌大裂芹縫寬伙度按搬荷載寒的短爺期效很應(yīng)組煌合并頂考慮黎長(zhǎng)期盜效應(yīng)態(tài)影響棗進(jìn)行主計(jì)算訪，其后計(jì)算懶值不運(yùn)應(yīng)超東過允地許值饞。56表7裂縫控余制等級(jí)剛及最大趕裂縫寬垮度允許嚼值(mm鵝)結(jié)構(gòu)、構(gòu)件類別其他結(jié)構(gòu)

明洞結(jié)構(gòu)內(nèi)燃牽引隧道電力牽引隧道—般構(gòu)件

二級(jí)0.4(0.3)

三級(jí)0.25(0.2)

二級(jí)

一級(jí)

仰拱

三級(jí)0.2(0.2)

二級(jí)

二級(jí)

一級(jí)

邊墻

三級(jí)0.25(0.2)

二級(jí)

二級(jí)

一級(jí)

拱圈

二級(jí)

二級(jí)

一級(jí)

一級(jí)注：1、括號(hào)及內(nèi)數(shù)值旅為有侵歸蝕性的潔允許值倘；2、大跨援度及特宵殊結(jié)構(gòu)子的要求辟視具體則情況另鞏行規(guī)定擦；3、對(duì)特缸殊地質(zhì)紹條件下燥的結(jié)構(gòu)草應(yīng)作相證應(yīng)調(diào)整誤。（5）隧窄道結(jié)職構(gòu)設(shè)蹲計(jì)應(yīng)誦采用四下列的兩種堵極限妻狀態(tài)笑。承載低能力罰極限但狀態(tài)做：包宗括結(jié)妙構(gòu)強(qiáng)裂度極衡限狀鋪態(tài)；筍結(jié)構(gòu)撕整體西穩(wěn)定巖及構(gòu)北件局野部穩(wěn)步定極茅限狀啟態(tài)。倡設(shè)計(jì)蜜表達(dá)幣式為滾：式中γ0—結(jié)構(gòu)闊重要元性系床數(shù)；γd—計(jì)算模憶式不定粒性或其肆他分項(xiàng)良系數(shù)中竄未考慮善的因素個(gè)引起的德分項(xiàng)系年數(shù)；S(·誤)—作用效棗應(yīng)函數(shù)燈；Fd—作用隔設(shè)計(jì)貪值；αd—幾何參四數(shù)設(shè)計(jì)越值；R（·）—抗力固函數(shù)悅；fd—材料尋性能映設(shè)計(jì)秒值。各設(shè)計(jì)杰值由相網(wǎng)應(yīng)的標(biāo)府準(zhǔn)值配夢(mèng)合適當(dāng)澆的分項(xiàng)脊系數(shù)表嚇達(dá)之。對(duì)鐵路衛(wèi)隧道襯冷砌抗壓鮮承載能板力，實(shí)屯用設(shè)計(jì)啞式為：57式中會(huì)：NK—軸力標(biāo)鐵準(zhǔn)值(MN避)，由各腳種作用努標(biāo)準(zhǔn)值咐計(jì)算得河到；γsc—混凝你土襯灣砌構(gòu)裕件抗成壓檢屆算時(shí)噴作用毫效應(yīng)窮分項(xiàng)檢系數(shù)落；γk—混凝土粱襯砌抗亞壓檢算猜時(shí)抗力很分項(xiàng)系篩數(shù)；φ—構(gòu)件縱鴉向彎曲員系數(shù)；扎應(yīng)根據(jù)暴其長(zhǎng)細(xì)趟比選用柿；fck—混凝土冷軸心抗做壓強(qiáng)度塞標(biāo)準(zhǔn)值(MP掌a)；按規(guī)黨范值選終用；b——截面寬緊變（m）；h—截面羅高度他（m）；α—軸向力撿偏心影討響系數(shù)策。正常使肢用極限錢狀態(tài)：研結(jié)均達(dá)推到變形腎或裂縫釀限值的娛狀態(tài)。繼設(shè)計(jì)表謙達(dá)式為:58式中細(xì)：δ(握·)巾—約束罵值的仇函數(shù)徒；[C]鹿—結(jié)構(gòu)招極限母約束謙值；Cd—幾何參障數(shù)設(shè)計(jì)給值。對(duì)襯砌需抗裂檢足算用的秘實(shí)用式抖為：式中躲：NK—軸力求標(biāo)準(zhǔn)界值（MN）；γst—混凝百土襯熄砌構(gòu)巴件抗墊裂檢派算時(shí)御作用狠效應(yīng)嗽分項(xiàng)己系數(shù)侵；γRT—混凝股土襯矩砌抗時(shí)裂檢懶算時(shí)氏抗力懼分項(xiàng)躍系數(shù)歡；eo—檢算斷截面可偏心瓦距(m)，與惡軸力摧標(biāo)準(zhǔn)威值Nk同時(shí)求劑出；fct里k—混凝管土軸臺(tái)心抗猾拉強(qiáng)蠶度標(biāo)體準(zhǔn)值(MP蠟a)，規(guī)集范選蟲用。求出γSC、γRC、γSt、γRt四個(gè)蔥分項(xiàng)汪系數(shù)譯，此象二設(shè)壟計(jì)式妻就可峰使用順，按觀下表緩取值使。59結(jié)構(gòu)遵構(gòu)件惑應(yīng)根說據(jù)承匆載能淋力極許限狀凳態(tài)及蓄正常碰使用酷極限順狀態(tài)鏈的要忙求，豈分別愉按下穩(wěn)列規(guī)席定進(jìn)制行計(jì)黨算和腫驗(yàn)算?。海╝）承載發(fā)力及穩(wěn)團(tuán)定：所譜有結(jié)構(gòu)積構(gòu)件均慚應(yīng)進(jìn)行榜承載力(包括壓檔屈失穩(wěn))計(jì)算；鏟在必要鵝時(shí)尚應(yīng)訂進(jìn)行結(jié)質(zhì)構(gòu)的傾淋復(fù)和滑音移驗(yàn)算隊(duì)；處于挑地震區(qū)曠的結(jié)構(gòu)父，尚應(yīng)熔進(jìn)行結(jié)黑構(gòu)構(gòu)件妥抗震的攜承載力轟計(jì)算。（b）變據(jù)形：駐對(duì)使盯用上橡需控捧制變粗形值絕的結(jié)既構(gòu)構(gòu)鈴件，女應(yīng)進(jìn)巡壽行變鎮(zhèn)形驗(yàn)己算。（c）抗緩裂及炕裂縫惹寬度嫩：對(duì)演使用達(dá)上要糠求不廟出現(xiàn)薪裂縫情的構(gòu)另件，末應(yīng)進(jìn)讓行混旋凝土訓(xùn)拉應(yīng)凡力驗(yàn)握算；號(hào)對(duì)使宜用上耀允許梯出現(xiàn)燒裂縫仆的構(gòu)軟件，撒應(yīng)進(jìn)艱行裂己縫寬棒度驗(yàn)只算；孕對(duì)疊曬合式殖受彎澡構(gòu)件嗎，尚訓(xùn)應(yīng)進(jìn)嗓行鋼念筋拉著應(yīng)力員驗(yàn)算叮。60九、半特去征曲腥線法1、概述19伐78年在法李國(guó)巴黎,由法耳國(guó)隧丸協(xié)召倘開了挖一次檢專門予討論柄應(yīng)用酒“收殲斂－毅約束悉”法肌，即趙特征蔥曲線澡法計(jì)捆算隧貸道支找護(hù)體凍系的皂學(xué)術(shù)陵會(huì)議頁。這甜個(gè)方辯法的布應(yīng)用畝不僅勝引進(jìn)怒了圍維巖力外學(xué)的矩基本烘成果聯(lián)，也吐改變柜了過烏去一吃直沿紗用的腹傳統(tǒng)志的結(jié)遠(yuǎn)構(gòu)力快學(xué)的需計(jì)算顫模式風(fēng)。特征傭曲線逼法的助基本偽原理代是利勒用圍透巖特蹈征曲日線和奶支護(hù)嘩結(jié)構(gòu)眠特征賴曲線會(huì)交會(huì)妙的辦缺法來麥決定勉支護(hù)朋體系罩的最蠶佳平毅衡條嗽件。顯然，械圖1中曲左線是辱下述秤解析下方程英的圖支解表學(xué)達(dá)：u∞=uo+金up式中：u∞—架設(shè)榮支護(hù)皆結(jié)構(gòu)固經(jīng)過斃長(zhǎng)時(shí)宿間后揭達(dá)到筐平衡釣時(shí)的彩位移;尿uo—支護(hù)喜結(jié)構(gòu)渴參與獻(xiàn)工作賴前坑蟻道周促邊的駝初始勵(lì)位移輝；up—支護(hù)結(jié)貫構(gòu)在平壤衡壓力p作用軌下的蘭位移患。61方法脂的關(guān)示鍵是短合理戲地確寒定這泄兩條父曲線絨的基慰本性隱質(zhì)及勒其隨近一些華因素栗的變類化以忘及由守兩者啄相互午作用興所決妥定的巾最佳紋平衡孔條件水。概魚念是沃明確極的，旱其內(nèi)姓在含鎖意是屢廣泛陳的。商以圍越巖特忘征曲與線為采例，陪其形狀態(tài)不判僅受聽到圍購巖性接質(zhì)、短圍巖蒼構(gòu)造性的影添響,還受到秋施工技診術(shù)等的距影響，恩其形態(tài)欣可能是即各式各眉樣的（博圖2），曲嫁線1代表燒彈性突圍巖燭，曲莖線2代表彈攜塑性圍跟巖，曲血線3代表彈報(bào)塑－剛搬塑性圍濃巖。62圖1特征曲蔑線法的亡圖解概高念霜圖2圍巖特霸征曲線乒示例伴圖3噴錨稻的特雕征曲評(píng)線支護(hù)翅結(jié)構(gòu)己的特海征曲零線也徹一樣若，視懸其材茂科、歲構(gòu)造死也有珍不同縱的形那態(tài)。遙如噴最混凝拆土支嘉護(hù)和鳴錨桿秘的特位征曲障線就怖很不咱相同睬（圖3)。2、圍貝巖的安破壞壁準(zhǔn)則曲或塑佩性判巨據(jù)圍巖駕的破庭壞準(zhǔn)蠶則是鳳由其植本構(gòu)呼方程縫決定且的，墨在通品常情扇況下涂都采禽用摩疏爾一極庫倫佛破壞欺準(zhǔn)則渾。在蒼一些尖著作呆中，螺也有因采用觀三軸頑試驗(yàn)謊的統(tǒng)歇計(jì)方懼程的柱。3、圍巖踩特征曲灘線的類廉型及其騙表達(dá)式前面睡的分熱析中豪是假任定圍星巖進(jìn)牙入塑廚性狀普態(tài)后站，圍拘巖性欣質(zhì)是懇不發(fā)互生變袖化的某，即住按圖4中a曲線倒計(jì)算胞，顯尿然，彈這個(gè)里假定姜是不遭完全下符合嬸實(shí)際緊的。命在當(dāng)皺前的氧計(jì)算隆中，突多數(shù)徒假定馳圍巖庸進(jìn)入棚塑性廳狀態(tài)填后，籍性質(zhì)葵立即吼變化腸到可矛能的眼極值宗，如輛圖4中b曲線吃所示鑄。實(shí)巡壽際上幅，巖額性的騰惡化呀如圖4中c曲線所份示，是鳴逐步發(fā)殺生的。63十、慶初期頸支護(hù)根的力父學(xué)評(píng)跨價(jià)1、概間述支護(hù)結(jié)杏構(gòu)的力攤學(xué)特性耽是比較蒙復(fù)雜的,因?yàn)檫端毁噧H僅榴決定飛于支寫護(hù)結(jié)槐構(gòu)本烈身的苗構(gòu)造,而且與館周圍巖愛體的接伐觸條件燒以及在復(fù)施工中數(shù)出現(xiàn)的旋各種變棗異有關(guān)內(nèi)。因此,目前弊在評(píng)覺價(jià)支栗護(hù)結(jié)驅(qū)構(gòu)力告學(xué)特棄性時(shí),原則上李都假定宋其他條肅件是相教同的、屢不變的桿（如緊霜密接觸賀、壓力來分布均角勻、徑炒向分布耕等）,只研蹦究支國(guó)護(hù)結(jié)也構(gòu)因焰結(jié)構(gòu)斃不同乎而產(chǎn)腦生的第力學(xué)酸效應(yīng)愛。在一般肢情況下,支護(hù)結(jié)費(fèi)構(gòu)的力慈學(xué)特性撒可表達(dá)瓶為(10壤-1)式中：K—支護(hù)鬼結(jié)構(gòu)耕剛度姥。64支護(hù)戰(zhàn)抗力p與其略位移u的比舊值謂囑之剛系度，歡即(1煌0-蹦2)剛度宵的倒崖數(shù)謂僅之柔蓬性。辯可把譽(yù)各種準(zhǔn)支護(hù)烏結(jié)構(gòu)乖的力副學(xué)特價(jià)性用塊所謂西的支哨護(hù)結(jié)宇構(gòu)特雄征曲樓線來優(yōu)表示以。支護(hù)注特征蘇曲線構(gòu)，是饞指作月用在頃支護(hù)盯上的相荷載逗與支解護(hù)變救形的膽關(guān)系步曲線崖，這享和支固護(hù)與央圍巖述的接蕉觸狀齊態(tài)有帶關(guān)。例如復(fù)鋼支序撐本勵(lì)身抵顯抗變備形能皂力很勻大，辯但當(dāng)囑支撐趟上設(shè)現(xiàn)有墊架塊時(shí),其對(duì)蒙巖體爭(zhēng)變形動(dòng)的約塵束則槳可能難主要身決定瘦于墊愛塊。支護(hù)狡結(jié)構(gòu)制的位挽移up，多數(shù)肌情況下擠可表達(dá)冰為：(10闖-3)式中蘆：u1p—支護(hù)瞞結(jié)構(gòu)工與巖扔體間以的空蛙隙等廢閉合滿；u2p—決定腫于支排護(hù)結(jié)超構(gòu)剛善度的營(yíng)位移迫。65從現(xiàn)有井的資料建看，目造前滿足愛結(jié)構(gòu)物素