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结构力学方法中围岩与支护相互作用的处理方法是什么
问：结构力学方法中围岩与支护相互作用的处理方法是什么？
答案：结构力学方法在围岩与支护结构相互作用的处理上却有几种不同的做法：
（1）主动荷载模式，此模式不考虑围岩与支护结构的相互作用，因此，支护结构在主动荷载作用下可以自由变形。
它主要适用于围岩与支护结构的刚度比较小的情况，或软弱围岩对结构变形的约束能力较差，没有能力去约束衬砌变形的情况，如采用明挖法施工的城市地铁工程及明洞工程。
（2）主动荷载加被动荷载（弹性抗力）模式，此模式认为围岩不仅对支护结构施加主动荷载，而且由于围岩与支护结构的相互作用，还对支护结构施加被动的约束反力。
为此，支护结构在主动荷载和约束反力同时作用下进行工作。
这种模式能适用于各种类型的围岩，只是各级所产生的弹性抗力大小不同而已，这种模式基本能反映出支护结构的实际受力状况。
（3）实际荷载模式。
这是当前正在发展的一种模式，它采用量测仪器实地量测到作用在支护结构上的荷载值，这是围岩与支护结构相互作用的综合反映，既包含围岩的主动荷载，也含有弹性反力。
应该指出，实际量测到的荷载值，除与围岩特性有关外，还取决于支护结构的刚度以及支护结构背后回填的质量。
因此，某一种实地量测的荷载，只能适用于其相类似的情况。
结语：借用拿破仑的一句名言：播下一个行动，你将收获一种习惯；播下一种习惯，你将收获一种性格；播下一种性格，你将收获一种命运。
事实表明，习惯左右了成败，习惯改变人的一生。
在现实生活中，大多数的人，对学习很难做到学而不厌，学习不是一朝一夕的事，需要坚持。
希望大家坚持到底，现在需要沉淀下来，相信将来会有更多更大的发展前景。
隧道工程复习2
一、填空1、隧道净空是指隧道内轮廓线所包围的空间，包括公路隧道建筑限界、通风及其它功能所需的断面积。
净空所包括的其它断面中，有通风机或通风管道、照明灯具及其它设备、监控设备和运行管理设备、电缆沟或电缆桥架、防灾设备等断面，以及富裕量和施工允许误差等。
2、隧道建筑限界是指为了保证在隧道中的行车安全，在一定的宽度、高度空间范围内任何部件不得侵入的限界。
1、分离式独立双洞的最小净距，按对两洞结构彼此不产生有害影响的原则，结合①隧道平面线形、②围岩地质条件、③断面形状和尺寸、④施工方法等因素确定。
2、隧道内纵面线形应考虑行车安全性、营运通风规模、施工作业效率和排水要求，即确定隧道纵坡坡度时，主要考虑的因素为通风和排水。
3、隧道引线的平面、纵断面线形，应当保证进洞时的设计车速，有足够的视距，保证行驶安全。
引线分为进口引线和出口引线。
进口引线主要有两个功能：①视觉和心理反应功能，从而保证安全视距，有足够的时间判读交通信号、标志和标线；②保证进洞车速功能，主要是考虑隧道通风的需要。
出口引线的功能主要是完成视觉感应的适应问题，为了确保驾驶安全，在出口段，按设计车速计算，在3~5s内走过的距离，就是出口引线的长度，其线形应当保持与洞内一致。
4、复合式衬砌是由初期支护和二次衬砌及中间夹防水层组合而成的衬砌形式。
初期支护宜采用锚喷支护，即由喷射混凝土、锚杆、钢筋网和钢架等支护形式单独或组合使用，二次衬砌宜采用模筑混凝土或模筑钢筋混凝土结构，衬砌截面宜采用连接圆顺的等厚衬砌断面，仰拱厚度宜与拱墙厚度相同。
正确确定开挖断面时，除应满足隧道净空和结构尺寸外，还应考虑初期支护并预留适当的变形量。
预留变形量的大小可根据围岩级别、断面大小、埋置深度、施工方法和支护情况等，采用工程类比法预测。
复合式衬砌设计应根据现场围岩监控量测信息对设计支护参数进行必要的凋整。
5、围岩压力的确定目前常用有下列三种方法：①直接量测法；②经验法或工程类比法；③理论估算法。
隧道工程期末复习重点知识
1、隧道：以某种用途、在地面下用任何方法按规定形状和尺寸修筑的断面积大于2m2的洞室。
2、隧道分类：地质条件：土质隧道、石质隧道。
埋置深度：浅埋隧道、深埋隧道。
所处位置：山岭隧道、水底隧道、城市隧道。
断面形状：圆形、矩形、马蹄形.用途：交通隧道（铁路、公路、水底、地下铁道、航运隧道、人行地道）、水工隧道、市政隧道、矿山隧道；按施工方法分：钻爆法隧道,明挖法隧道,机械法隧道（盾构机、TBM掘进机)，沉埋法隧道。
3、隧道特点：优点:(1）缩短线路长度，减少能耗；（2)节约地皮；（3）有利于环境保护;（4）应用范围广;缺点：(1）造价高（2）施工期限长(3）施工作业环境差。
4、我国隧道的发展方向：1、推进城市隧道和水下隧道技术的发展.2、提高隧道机械化施工水平，减轻劳动强度.3、提高隧道防排水技术，减少隧道病害。
4、推进隧道信息化施工，发展隧道超前地质预报技术,加强现场动态设计与科学的施工管理。
5、隧道防灾救援措施系统化.6、做好隧道洞口的景观设计.5、为什么修建隧道?答：1、拓展地面空间2、城市道路建设绕避地面建筑，减少交通干扰。
3、解决高程障碍;4、绕避江河、城镇、人口密集区等平面障碍等；5、避免对自然环境的破坏；6、时避开地面灾害的有效形式。
6、地质调查测绘：是隧道工程地质勘测的核心。
1、工程地质技术规范要求；2、地形地貌调查；3、地层、岩性调查；4、地质构造调查（褶皱，节理、断层)；5、水文地质调查；6、滑坡落石、岩堆、泥石流等部良地质调查;7、地温测定。
7、隧道工程地质勘探分为：初测阶段和定测阶段。
8、超前地质预报:在分析既有地质资料的基础上，采用地质调查、物探、超前地质钻探、超前导坑等手段,对隧道开挖工作面前方的工程地质条件与水文地质条件及不良地质体的工程性质、位置、物产规模等进行探测、分析解释及预报，并提出工程措施建议。
9、超前地质预报的好处：在高速铁路隧道和长大隧道施工阶段，重视和加强超前地质预报，最大限度地利用地质理论和先进的地质超前预报技术，预测开挖工作方面的地质情况，对于安全施工、提高工效、缩短施工周期、避免事故损失具有重大的意义。
支护-围岩共同作用原理
后来：
粘结式（有水泥砂浆、树脂等粘结剂）钢筋或钢丝 绳锚杆、木锚杆、竹锚杆等以及刚缝式锚杆（管径略大 于孔径的开缝钢管，打入岩孔）；
近期：
快硬或膨胀水泥砂浆、水泥药卷、树脂药卷等性能 良好的粘结材料。
（3）锚杆作用机理和锚杆受力 锚杆对围岩的作用，本质上属于三维应力问 题，作用机理比较复杂。 锚杆杆体的受力状态也比较复杂。 （4）锚杆参数的确定方法 ①按单根锚杆悬吊作用计算 （6－84） ②考虑整体作用的锚杆设计 （5）锚杆施工
( p0 c cot )(1 sin ) sin u0 R0 ( p0 c cot ) 2G P c cos 1
1sin sin
（6－68）
周边位移和支护反力成反变关系（如图）。
轴 P1 对 称 圆 巷 围 岩 支 护 共 同 作 用 曲 线 a为围岩特性曲线
围岩抗力是指支护在挤压围岩时引起的围岩对支护的作用。 特点：
①围岩抗力一般是在地压的主动作用下产生的（少数如有水压的隧道 例外）；
②因为围岩压力的不均匀性，支护对围岩的挤压变形往往都是局部
的，所以支护上的围岩抗力分布一般也是局部的； ③围岩抗力也是一种支护的外荷载，也会造成支护内力； ④围岩抗力虽然是一种支护荷载，但却可以改善支护的内力情况； ⑤由于围岩抗力的存在，可以使得地下工程中采用一些不稳定结构。
qd a c (1 e tan ( Z a ) ) tan
tan
N
2
3
dw
Z
d
H
1
2a
太沙基公式计算模型 1为柔性板，2为实际破裂面，3为假设破裂面
2）太沙基岩石分类 3、计入深度影响的隧（巷）道地压估算公式 对于圆形巷道的顶压集度：
试论隧道围岩与支护结构间的相互作用
试论隧道围岩与支护结构间的相互作用摘要：隧道工程中，隧道围岩结构的稳定性与工程安全存在密切联系，大部分施工单位都认识到了保持隧道围岩稳定的重要性，但受到技术水平限制和设计能力限制，很难处理好隧道围岩和支护结构之间的关系，致使在相互作用关系无法有效控制的情况下，可能对隧道围岩结构的稳定性造成不良影响。
一般而言，隧道施工中，仅注重提升支护结构的荷载性能以及抗压性能，并未认识到支护结构还可能会带给围岩结构一个方向作用力，在其作用力过大的情况下就极易影响围岩结构稳定性，这也突出了对二者的相互作用关系进行研究的重要性。
关键词：隧道围岩；支护结构；相互作用一、隧道围岩与支护结构的力学特征分析在进行隧道施工之前，围岩结构与其他地质构造属于平衡受力的状态，而在操作施工后，进行隧道开挖时，会使原本的平衡状况被打破，此时受到围岩结构自身重力和与其他地质构造关系的双重影响，很容易产生围岩位移的现象。
在隧道开挖质量得到有效控制的情况下，断面形态良好，此时的围岩结构位移变化较小，且在一定的时间内停止位移，此时的围岩结构将趋于平稳。
相反的，当隧道开挖施工不合理时，围岩的位移量将不断增大，最终产生围岩结构整体稳定度降低的问题。
隧道施工的作业环境决定了其需要面临较为复杂的安全隐患，其中以围岩结构坍塌的安全影响最为严重，为此，在具体施工中需要结合施工实际，在隧道部分搭建支护结构，用于稳定围岩结构。
支护结构的主要作用为，借助支架的支撑作用力代替原有围岩结构的支撑力，有效维护围岩结构的受力平衡，从而为隧道施工营造安全的作业环境。
相关研究认为，受到流变力的影响，围岩结构的平衡状态在被打破后，其结构的变形量会随着时间的推移而加剧，在采用支护结构的情况下，虽然可以在短时间内控制围岩变形量，但在后期也会由于围岩结构的变形量影响增加支护结构的荷载压力，而此时的支护结构也会给出围岩结构一个反向的作用力，在反向作用力的影响下，围岩结构的蠕变特性将受到直接影响。
第三章 围岩与支护结构的相互作用
第三章围岩与支护结构的相互作用3.1、基本概念初始应力场(原岩应力场)：在洞室开挖之前就已经存在着的处于相对稳定和平衡状态中的应力场。
应力重分布：洞室开挖后，由于围岩在开挖面处解除了约束，破坏了这种平衡，洞内各点的应力状态发生了变化，其结果引起洞室周围各点的位移，从而适应应力的这种变化而达到新的平衡。
围岩：洞室周围发生应力重分布的这部分岩体。
二次应力状态（围岩应力状态）：重新分布后的应力状态。
三次应力状态（支护与围岩相互作用）：在开挖后适时地沿隧道周边设置支护结构，对岩体的移动产生阻力，形成约束二相应地，支护结构也将承受围岩所给予的作用力，并产生变形。
支护结构变形后所能提供的阻力会有所增加而围岩却在变形过程中释放了部分能量，进一步变形的趋势有所减弱，需要支护结构提供的阻力以及支护结构所承受的作用力都将降低。
如果支护结构有一定的强度和刚度，这种围岩和支护结构的相互作用会一直延续到支护所提供的阻力.J围岩作用力之间达到平衡为止，从而形成一个力学上稳定的隧道结构体系，这就是三次应力状态，也是围岩与支护结构相互作用的过程。
这种应力状态与支护结构的类型、施设的方法及时间等因素有关支护结构设置得是否经济合理，也就是说它的结构形式、断面尺寸、施工方法和施工时间选择得是否恰到好处，则要根据设置支护结构后所改变的围岩应力状态和支护结构的应力状态，以及两者的变形情况来判断。
支护结构设计流程①围岩的初始应力状态，或称一次应力状态；②开挖洞室后围岩的二次应力状态和位移场；③判断围岩二次应力状态和位移场是否符合稳定性条件即围岩稳定性准则；④设置支护结构后围岩的应力状态，亦称围岩的三次应力状态和位移场以及支护结构的内力和位移；⑤判断支护结构安全度的准则。
必须认识到：在地下工程中发生的一切力学现象如应力重新分布、坑道断面收敛、支护结构体系的相互平衡等都是一个连续的、统一的力学过程的产物，它始终与时间、施工技术息息相关。
3.2、洞室开挖后的应力场特征与力学效应1、洞室开挖后围岩应力状态的特征及影响因素①初始应力场的影响：初始应力状态对围岩二次应力、位移场起决定性作用。
巷道支护与围岩共同承载
浅谈巷道支护与围岩共同承载[摘要]巷道支护与围岩的相互作用、相互依赖，具有共同承载作用，利用支护与围岩相互作用实现共同承载是合理利用围岩自承力的途径。
[关键词]巷道围岩支护承载中图分类号：td353文献标识码：a文章编号：1009-914x（2013）21-0306-01正文煤矿巷道支护有架棚、料石砌碹、锚喷、锚杆（及联合锚索）等一系列支护形式。
巷道支护的支承力在一定程度上能起到减少围岩移动的作用。
巷道支护在于缓和及减少围岩的移动，防止巷道断面过度缩小及已散离和破坏的围岩冒落。
但是，巷道支护的效果却不完全取决于支护本身的支承力，同时受到围岩、支护安设密度、安设时间、安设质量和与围岩的接触点面等因素的影响。
因此，为了有效地进行巷道支护，不能只考虑支护支承力这一因素，而应采取诸方面措施，从总体上取得最佳支护效果。
要在支护与围岩相互作用中充分利用围岩本身自承能力的作用。
1 围岩自承力分析1.1 围岩具有天然承载力向支护结构加载的围岩是一种特殊的天然结构。
在开掘巷道以后形成的“支护-围岩”力学平衡系统中，围岩通常承受着大部分的岩层压力，而支护却只承担其中一小部分。
而且，在支护和围岩分担岩层压力过程中，巷道支护所承担的载荷是多变的，围岩分担的比重愈多，支护分担的比重将愈少。
1.2 支护应利用围岩的自承力围岩是一种承载结构，而且其承受荷载能力是天然的、无代价的。
在巷道支护过程中尽可能地充分利用围岩的自承力，这是一种非常经济合理的巷道支护方式。
1.3 利用围岩自承力的前提是保证安全利用围岩的自承力，要允许围岩产生某些变形，这种变形会使围岩中的能量得到一定释放，从而起到适当的“卸载作用”，这有利于减轻支护受载。
然而，从安全观点来看，这种变形又是应当有限制的，防止它发展到危害安全的程度。
1.4 利用支护与围岩相互作用、共同承载综上所述，巷道支护可起到调节与控制围岩变形的作用。
但它应在围岩发生松动和破坏以前安设，以便使支护在围岩尚保持有自承力的情况下与围岩共同起承载作用；而不是等围岩已发生松散、破坏，丧失自承力的情况下再用支护去承担已冒落岩块的重量。
隧道工考试考点巩固
隧道工考试考点巩固1、问答题试述隧道设计计算理论的发展历程。
正确答案：隧道支护结构理论的一个重要问题是如何确定作用在隧道结构上的荷载以及如何考虑围岩的承载能力。
从这方面讲，隧道支护结构冲算理论的发展大概可（江南博哥）分为3个阶段：（1）刚性结构阶段：19世纪的地卜.建筑物大都是以砖石材料砌筑的拱形与工结构，这类建筑材料的抗拉强度很低，且结构物中存在有较多的接触缝，容易产生断裂。
为了维护结构的稳定，当时的地下结构截面都拟定得很大，结构受力后产生的弹性变形较小，因而最先出现的理论是将地下结构视为刚性结构的压力线理论。
压力线理论认为，地下结构是由•些刚性块组成的拱形结构，所受的主动荷载是地层压力，当地下结构处于极限平衡状态时，它是由绝对刚体组成的三校拱静定体系，较的位置分别假设在墙底和拱顶，其内力可按静力学原理进行计算。
这种计算理论认为，作用在支护结构上的压力是其上覆岩层的重力，没有考虑围岩自身的承载能力。
（2）弹性结构阶段：19世纪后期，混凝十.和钢筋混凝土材料陆续出现，并用于建造地卜结构，使地卜结构具有较好的整体性。
从这时起，地卜.结构开始按弹性连续拱形框架用超静定结构力学方法计算结构内力。
作用在结构上的荷载是主动的地层压力，并考虑了地层对结构产生的弹性反力的约束作用。
这类压力理论认为，当地下结构埋置深度较大时，作用在结构上的压力不是上覆岩层的重力，而只是圉岩坍落体积内松动岩体的重力一松动压力。
刻于围岩自身承载能力的认识又分为两个阶段：①假定弹性反力阶段：这种理论假定了弹性反力的形状，以此来计算结构内力。
②弹性地基梁阶段：将隧道边墙视为支承在侧面和基底地层上的双向弹性地基梁，即可计算在主动荷载作用下拱圈和边墙的内力。
（3）连续介质阶段：由于人们认识到地下结构与地层是一个受力整体，20世纪中期以来，随着岩体力学开始形成一门独立的学科，用连续介质力学理论计算地卜.结构内力的方法也逐渐发展起来。
这种计算方法以岩体力学原理为基础，认为坑道开挖后向洞室内变形而释放的围岩压力将由支护结构与围岩组成的地卜结构体系共同承受。
隧道工程期末考复习重点-第三版-朱永全 宋玉香-石家庄铁道大学
第一章隧道的分类：按地质条件：土质隧道和石质的隧道。
按埋置深度：浅埋和深埋按位置：山岭隧道、水底隧道、城市隧道按用途,分为交通隧道(1、铁路隧道2、公路隧道3、水底隧道4、地下铁道5、航运隧道6、人行地道）、水工隧道(1、引水隧道2、尾水隧道3、导流隧道或泄洪隧道4、排沙隧道）、市政隧道（1、给水隧道2、污水隧道3、管道隧道4、线路隧道5、人防隧道）、矿山隧道（1、运输巷道2、给水巷道3、通风巷道）第二章岩体的基本工程性质：1、岩体处于一定的天然应力作用之下（重力应力场和构造应力场）；2、岩体物理力学性质的不均匀性（相同的天然岩体其物理力学性质随在岩体中所测点的空间位置不同而有差异，呈现出岩体的不均匀性）；3、岩体是由结构面分割的多裂隙体（结构面分为：原生结构面、构造结构面、次生结构面)；4、岩体具有各向异性;5、岩体具有可变性；6、单向应力状态下岩石的变形特征；7、三轴压缩下岩石的强度和变形特征;8、裂隙岩体的强度性质地应力：任何物体均受着地心引力的作用,因而处于受力状态之中。
对于地壳岩体来说,他经历了长期的地壳运动，自然处于更为复杂的受力状态.这种应力状态是指岩体在天然状态下所具有的内在应力，可称之为岩体的初始应力，也叫地应力.围岩：是指隧道开挖后其周围产生应力重分布范围内的岩体,或指隧道开挖后对其稳定性产生影响的那部分岩体围岩分级目的：作为选择施工方法的依据;进行科学管理及正确评价经济效益；确定结构上的荷载；给出衬砌结构的类型及其尺寸；制定劳动定额、材料消耗标准的基础。
围岩分级依据：1、准确客观，有定量指标,尽量减少因人而异的随机性;2、便于操作使用，适于一般勘测单位所具备的技术装备水平;3、最好在挖开地面前得到结论.围岩分级方法：1、以岩石强度或岩石的物理指标为代表的分级方法（以岩石强度为基础的分级方法、以岩石的物理指标为基础的分级方法）2、以岩体构造、岩体特征为代表的分级方法(泰沙基分级法、以岩体综合物性为指标的分级方法）3、余地质勘探手段相联系的分级方法（按弹性波(纵波）速度的分级方法、以岩石质量为指标的分级方法（RQD方法））所谓的岩石质量指标RQD是指钻探时岩芯复原率，或称岩芯采取率。
隧道围岩与支护结构间的相互作用
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隧 道 围岩 与 支 护 结构 间 的 相 互 作 用
李之 达卜 ， 吴延 贞 赵 刚。 黄 强 。 刘劲 勇 ， ， ，
（．武 汉 理 工大 学 交 通 学 院 ， 北 武 汉 ４ ０ ６ ； ．武 汉 市 市 政建 设 集 团 ， １ 湖 ３０３ ２ 湖北 武 汉 ４ ０ ６ ； ３０ ３ ３ 洛 阳理 工 学 院 土 木 工 程 系 ， 南 洛 阳 ４ １０ ； ．江 西 省 交通 设 计 院 ， ． 河 ７ ０３ ４ 江西 南 昌 ３ ０ ０ ） ３ ０ ２
(完整word版)新奥法原理与支护(word文档良心出品)
新奥法原理与支护新奥法的理论基础是最大限度地发挥围岩的自承能力。
围岩是隧道结构的主要承载部分，不能把围岩简单地看作是作用在支护结构上的荷载，所以隧道开挖应尽量地减小围岩的扰动。
（爆破设计要遵循最小能量耗能原则）实现对围岩的最小的扰动），尽量保护围岩原始强度。
所以要进行光面爆破（光爆设计原则），开挖后应尽量减少围岩卸载位移的程度，特别是拱顶部分决不允许二次扰动，影响松动圈形成范围。
所以光爆后必须立即初喷使之对围岩形成约束，喷射砼具有可填平凹凸面与围岩密贴的特点，使围岩的受力条件不发生严重的应力重分布。
在隧道围岩支护过程中，一方面允许围岩有一定的位移，从而产生受力环区；另一方面，又必须限制围岩位移的程度，避免围岩变形过大而产生严重松弛卸载。
初期支护主要作用不是用来承担隧道围岩所失去的承载力，而是保持围岩的自承状态，防止严重的松弛和卸载，初期支护的施作应是及时的，延时支护可能使围岩在开挖后形成有害变形，围岩局部破坏，不利于形成承力保护区。
在破碎和软弱围岩中需及时施作仰拱以形成封闭结构。
初支是柔性结构主要是通过喷射砼、锚杆、钢筋网等来实现的。
为了增加初支的强度(Ⅳ、Ⅴ级围岩)而增设钢拱架，使结构内不产生过大的弯曲应力，只传递压力。
总之，新奥法的核心在于充分发挥围岩的自承作用。
喷射砼、锚杆等起加固围岩的作用，把围岩看作是支护结构的重要组成部分，并通过监控量测实行信息化设计和施工。
有控制地调节围岩的变形，以最大限度地利用围岩自承能力。
围岩与支护结构直接的相互作用，可以用围岩特征曲线和支护的特征曲线关系来分析。
u aP a Pa 1Pa 2312u 0u p 2u p 1u a P au a 2u a 1312O O u a 3太迟必然垮塌图一 支护结构刚度作用图图二 支护时机作用图 由图一可以看出，如果不允许围岩不发生位移，人工支护需要提供等于原岩应力支护抗力，对于需要支护的围岩要其不发生破坏必须限制其变形的发生。