第7章有压隧洞围岩应力与稳定性.ppt

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1、有压隧洞围岩应力与稳定性 岩石力学课程组华北水利水电学院第7章学习指导学习指导 本章主要介绍了有压隧洞稳定性分析。重点介绍了围岩内附加应力的计算、有压隧洞围岩和衬砌的应力计算。7.1 概述概述 在水利、水电建设中经常遇到一些洞室工程问题，其中最常遇到的作为引水建筑物之一的是水工隧洞。水工隧洞可分为无压隧洞及有压隧洞两大类。无压隧洞的断面大部分做成马蹄形或其它形状，有压隧洞则多做成圆形。无压隧洞衬砌所承受的荷载主要是山岩压力、外水压力。有压隧洞除了承受这些压力之外，特别重要的是承受内水压力。这种内水压力有时是很大的，不仅衬砌受到压力，围岩也要承受部分内水压力。围岩受到这种压力之后必然要引起一些力

2、学现象和变形、稳定等问题。有压隧洞围岩应力的变化过程是比较复杂的：起初，由于地下开挖，引起了围岩应力的重新分布，以后，隧洞充水，内水压力又使围岩产生一个应力，这个应力是附加应力附加应力，附加应力迭加到重分布应力上去，就使围岩总的应力发生改变；以后，因检修或其它原因可能隧洞内的水被放空，附加应力又没有了，剩下的只是重分布应力；以后再充水，附加应力再度产生。因此，有压隧洞围岩的应力是不断变化的。7.2 围岩内的附加应力围岩内的附加应力厚壁圆筒理论 7.2 围岩内的附加应力围岩内的附加应力有压隧洞围岩的附加应力 7.3 有压隧洞围岩和衬砌的应力计算有压隧洞围岩和衬砌的应力计算 无裂隙围岩无裂隙围岩 (1)内压力分配法 (2)抗力系数法 7.3 有压隧洞围岩和衬砌的应力计算有压隧洞围岩和衬砌的应力计算有裂隙混凝土衬砌有裂隙混凝土衬砌 如果混凝土衬砌在半径方向有均匀的裂隙，那么，传到岩石上的压力可假定与衬砌内半径成正比，与外半径成反比，即 在岩石表面处的应力是 7.3 有压隧洞围岩和衬砌的应力计算有压隧洞围岩和衬砌的应力计算有裂隙围岩有裂隙围岩