第7章 有壓隧洞圍巖應(yīng)力與穩(wěn)定性

1、有壓隧洞圍巖應(yīng)力與穩(wěn)定性,巖石力學(xué)課程組華北水利水電學(xué)院,第7章,學(xué)習(xí)指導(dǎo),本章主要介紹了有壓隧洞穩(wěn)定性分析。重點(diǎn)介紹了圍巖內(nèi)附加應(yīng)力的計(jì)算、有壓隧洞圍巖和襯砌的應(yīng)力計(jì)算。,7.1 概述,在水利、水電建設(shè)中經(jīng)常遇到一些洞室工程問(wèn)題，其中最常遇到的作為引水建筑物之一的是水工隧洞。水工隧洞可分為無(wú)壓隧洞及有壓隧洞兩大類。無(wú)壓隧洞的斷面大部分做成馬蹄形或其它形狀，有壓隧洞則多做成圓形。無(wú)壓隧洞襯砌所承受的荷載主要是山巖壓力、外水壓力。有壓隧

2、洞除了承受這些壓力之外，特別重要的是承受內(nèi)水壓力。這種內(nèi)水壓力有時(shí)是很大的，不僅襯砌受到壓力，圍巖也要承受部分內(nèi)水壓力。圍巖受到這種壓力之后必然要引起一些力學(xué)現(xiàn)象和變形、穩(wěn)定等問(wèn)題。 有壓隧洞圍巖應(yīng)力的變化過(guò)程是比較復(fù)雜的：起初，由于地下開(kāi)挖，引起了圍巖應(yīng)力的重新分布，以后，隧洞充水，內(nèi)水壓力又使圍巖產(chǎn)生一個(gè)應(yīng)力，這個(gè)應(yīng)力是附加應(yīng)力，附加應(yīng)力迭加到重分布應(yīng)力上去，就使圍巖總的應(yīng)力發(fā)生改變；以后，因檢修或其它原因可能隧洞內(nèi)的水被放

3、空，附加應(yīng)力又沒(méi)有了，剩下的只是重分布應(yīng)力；以后再充水，附加應(yīng)力再度產(chǎn)生。因此，有壓隧洞圍巖的應(yīng)力是不斷變化的。,7.2 圍巖內(nèi)的附加應(yīng)力,厚壁圓筒理論,,7.2 圍巖內(nèi)的附加應(yīng)力,有壓隧洞圍巖的附加應(yīng)力,,,7.3 有壓隧洞圍巖和襯砌的應(yīng)力計(jì)算,無(wú)裂隙圍巖 (1)內(nèi)壓力分配法 (2)抗力系數(shù)法,,,,7.3 有壓隧洞圍巖和襯砌的應(yīng)力計(jì)算,有裂隙混凝土襯砌 如果混凝土襯砌在半徑方向有均勻的裂