中南大学：《城市地下管网工程》课程教学课件（PPT讲稿）第5章 城市地下管道结构静力分析与设计

5.2城市地下管网结构荷载第5章城市地下管道结构静力分析与设计15P.=yzka-2cka6P,=yzk,+2c/k,DKyPa

2 (2 39 ) 2 (2 39 ) P zk c k b P zk c k a p p p a a a = + − = − −   5.2 城市地下管网结构荷载 第 5 章 城市地下管道结构静力分析与设计

5.2城市地下管网结构荷载第5章城市地下管道结构静力分析与设计围岩压力1、围岩压力的概念围岩压力是指位于地下结构周围变形及破环的岩层，作用在衬砌或支撑上的压力。洞室开挖之前，地层中的岩体处于复杂的原始应力平衡状态。洞室开挖之后，围岩中的原始应力平衡状态遭到破坏，应力重新分布，从而使围岩产生变形。当变形发展到岩体极限变形时，岩体就产生破坏。如在围岩发生变形时及时进行衬础或围护，阻止围岩继续变形，防止围岩塌落，则围岩对衬砌结构就要产生压力，即所谓的围岩压力。围岩压力可分为围岩垂直压力、围岩水平压力及围岩底部压力

围岩压力 1、围岩压力的概念 围岩压力是指位于地下结构周围变形及破坏的岩层，作用在衬砌或支撑上的压力。 洞室开挖之前，地层中的岩体处于复杂的原始应力平衡状态。洞室开挖之后，围 岩中的原始应力平衡状态遭到破坏，应力重新分布，从而使围岩产生变形。当变 形发展到岩体极限变形时，岩体就产生破坏。如在围岩发生变形时及时进行衬砌 或围护，阻止围岩继续变形，防止围岩塌落，则围岩对衬砌结构就要产生压力， 即所谓的围岩压力 。 围岩压力可分为围岩垂直压力、围岩水平压力及围岩底部压力。 5.2 城市地下管网结构荷载 第 5 章 城市地下管道结构静力分析与设计

5.2城市地下管网结构荷载第5章城市地下管道结构静力分析与设计围岩压力的计算方法确定围岩压力的方法可分为三种：现场实测理论计算：代表性方法为松散体理论、泰沙基理论，至今尚不够完善，有待进一步研究；工程类比法。该方法是在大量实际资料和一定理论分析的情况下按围岩分类提出经验公式，作为确定围岩压力依据的方法。我国多采用工程类比法确定围岩压力，并采用现场实测和理论计算的方法进行验算

确定围岩压力的方法可分为三种： ◼ 现场实测 ◼ 理论计算：代表性方法为松散体理论、泰沙基理论，至今尚不够 完善，有待进一步研究； ◼ 工程类比法。该方法是在大量实际资料和一定理论分析的情况下， 按围岩分类提出经验公式，作为确定围岩压力依据的方法。我国 多采用工程类比法确定围岩压力，并采用现场实测和理论计算的 方法进行验算。 围岩压力的计算方法 5.2 城市地下管网结构荷载 第 5 章 城市地下管道结构静力分析与设计

5.2城市地下管网结构荷载第5章城市地下管道结构静力分析与设计松散体理论计算围岩压力45°tgp22a10垂直围岩压力浅埋结构上的垂直围岩压力aHptantanp2ya,YH9m9p45°2tantanp2Q=0H=2Hmxb

（二）围岩压力的计算方法 松散体理论计算围岩压力 1）垂直围岩压力 ① 浅埋结构上的垂直围岩压力   tan 2 tan 45 2 1 max       − =  a H 2 , 0 2 1 tan 2 2 tan 45 max max 2 1 max = = =       − = H H Q H a q      2 1 1 1 45 2 2 2 Q H q H tg tg a a        = = − −         5.2 城市地下管网结构荷载 第 5 章 城市地下管道结构静力分析与设计

5.2城市地下管网结构荷载第5章城市地下管道结构静力分析与设计浅埋水平地下结构围岩压力计算q = H其值为：侧则向力e按均布考虑时，45°HH+tan7=122

浅埋水平地下结构围岩压力计算 q = H 侧向力e按均布考虑时，其值为：        −      = + 2 tan 45 2 1 2    e H Ht 5.2 城市地下管网结构荷载 第 5 章 城市地下管道结构静力分析与设计