隧道设计理论课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,二级,三级,四级,五级,*,隧道设计理论,1,隧道设计理论1,1,、锚杆支护结构,2,、喷射混凝土结构,2,1、锚杆支护结构2,1,、锚杆支护结构,锚杆类型,锚杆的力学作用,锚杆的设计与计算,支护块状围岩,加固裂隙围岩,3,1、锚杆支护结构3,锚杆类型,全长粘结型,4,锚杆类型4,锚杆类型,端头锚固型,5,锚杆类型5,锚杆类型,端头锚固型,6,锚杆类型6,锚杆类型,端头锚固型,7,锚杆类型7,锚杆类型,摩察型,8,锚杆类型8,锚杆类型,摩察型,9,锚杆类型9,10,10,11,11,12,12,锚杆的力学作用,悬吊作用,减跨作用,组合梁作用,整体加固作用,13,锚杆的力学作用 13,悬吊作用：,将不稳定岩层悬吊在坚固岩层上，阻止围岩移动滑落,。,14,悬吊作用：将不稳定岩层悬吊在坚固岩层上，阻止围岩移动滑,减跨作用：,在隧道顶板岩层中打入锚杆，相当于在顶板上增加了支点，使隧道跨度减小，从而使顶板岩体应力减小。,15,减跨作用：在隧道顶板岩层中打入锚杆，相当于在顶板上增,组合梁作用：,在岩层中打入锚杆，将若干薄弱岩层锚固在一起，类似将叠合的板梁变成组合梁，提高岩层的承载力,。,16,组合梁作用：在岩层中打入锚杆，将若干薄弱岩层锚固在一,整体加固作用：,锚杆群锚入围岩后，其两端附近岩体形成圆锥形压缩区，按照一定间距排列的锚杆在锚固力作用下构成一个均匀的压缩带，即承载环。,17,整体加固作用：锚杆群锚入围岩后，其两端附近岩体形成圆,锚杆的设计与计算,锚杆承载力计算,锚杆锚固长度确定,锚杆直径的确定,锚杆间距的确定,18,锚杆的设计与计算18,锚杆承载力计算,当块体危石坠落时，除使锚杆受拉外，还对锚杆产生剪切作用。,19,锚杆承载力计算 当块体危石坠落时，除使锚杆受拉外，,锚杆承载力计算,如图所示，根据静力平衡及正弦定理有：,式中：,N,是锚杆所受拉力；,Q,是锚杆所受剪力；,G,是危石重量或一根锚杆承担的岩石重量；是锚杆与地质结构面的夹角；是锚杆与垂直线夹角。,20,锚杆承载力计算如图所示，根据静力平衡及正弦定理有：式中,锚固长度确定,锚固深度,L,1,：,根据锚杆抗拉强度与砂浆粘结力相等的等强度原则，可确定锚杆的锚固深度,L,1,：,21,锚固长度确定 锚固深度L1：21,其中：,d,是锚杆直径，螺纹钢筋；,D,是钻孔直径；,k,安全系数，,3-5,；是砂浆与岩孔之间的抗剪强度。实践中要求 大于,30,厘米；,22,其中：d是锚杆直径，螺纹钢筋；D是钻孔直径,锚杆长总度,L,：,式中：,L,1,是锚固深度；,L,2,为不稳定岩层厚度；,L,3,是外露长度（约小于喷射混凝土厚度）；,23,锚杆长总度L：23,锚杆直径的确定,以抗拉为例，锚杆直径可用下式计算,式中：,K,是安全系数，可取,2,；,Rg,是锚杆抗拉强度；,N,是锚杆所受拉力；,d,是锚杆直径。,24,锚杆直径的确定 式中：K是安全系数，可取2；R,锚杆间距的确定,若等间距布置，每根锚杆所负担的,岩体重量即为所受荷载。,其中，,是岩体容重；,b,锚杆间距，一般,L12b,；,k,安全系数,2-3,。,25,锚杆间距的确定 若等间距布置，每根锚杆所负担的其中,支护块状围岩,围岩塌落总是从危石开始，可能形成 连锁反应。,26,支护块状围岩26,砂浆锚杆的承载力：,27,砂浆锚杆的承载力：27,加固裂隙围岩,若在隧道顶部出现裂隙，为防止进一步扩展危及顶部岩体稳定，可采用预应力锚杆加固。,28,加固裂隙围岩28,第,7,章 锚喷支护结构设计与施工原则,29,第7章 锚喷支护结构设计与施工原则29,假设裂隙受到预加力,T,和水平方向压力,P,，则裂隙法向力和抗滑力分别为：,是裂隙面内摩察角，沿裂隙面的下滑力必须满足的条件：,30,假设裂隙受到预加力T和水平方向压力P，则裂隙,2,、喷混凝土支护结构,（,1,）什么是喷射砼,（,2,）喷射砼的作用,（,3,）作用原理,（,4,）喷射砼设计,31,2、喷混凝土支护结构（1）什么是喷射砼31,2,、喷混凝土支护结构,（,1,）什么是喷射砼,水泥、砂子、石子、速凝剂,压缩空气,高压水,32,2、喷混凝土支护结构（1）什么是喷射砼32,33,33,（,2,）,喷射砼的作用,充填裂隙、加固围岩,找平、封闭围岩、防止围岩风化,喷砼与围岩组成共同承载结构,34,（2）喷射砼的作用34,（,3,）,作用原理,局部稳定原理,喷射砼支护危石,喷射砼可能发生破坏,35,（3）作用原理35,整体稳定原理,与岩体表面粘结，使表面岩体形成平顺的整体,依靠结合面的抗拉、压、剪能力，与岩体密贴，组成“组合结构”或“整体结构物”。,36,整体稳定原理36,37,37,（,4,）,喷射砼设计,设计参数有哪些,厚度和强度,38,（4）喷射砼设计38,厚度设计,抗冲切计算,喷层厚度必须满足：,是什么物理意义？,39,厚度设计是什么物理意义？39,抗撕裂计算,喷层厚度必须满足：,40,抗撕裂计算40,厚度确定,按照抗冲切和抗撕裂分别计算，取其最大值；,还必须满足构造要求：不小于,5cm,，不大于,20cm,（思考为什么呢？）,41,厚度确定41,强度设计,计算方式,42,强度设计42,经验方法,设计强度不低于,C15,竖井、斜井及重要隧道等工程，不低于,C20,1d,龄期抗压强度不低于,5MPa,43,经验方法43,此课件下载可自行编辑修改，供参考！,感谢您的支持，我们努力做得更好！,此课件下载可自行编辑修改，供参考！,44,