1、計(jì)算題【圍巖級(jí)別擬定】參見課本P.96-99例題：某公路隧道初步設(shè)計(jì)資料如下巖石飽和抗壓極限強(qiáng)度為62MPa巖石彈性波速度為4.2km/s巖體彈性波速度為2.4km/s巖體所處地應(yīng)力場中與工程主軸垂直日勺最大主應(yīng)力。max=9.5Mpa巖體中重要構(gòu)造面傾角20，巖體處在潮濕狀態(tài)求該圍巖類別為？(來源：隧道工程課件例題)解：1.巖體勺完整性系數(shù)KvKv=(Vpm/Vpr)2=(2.4/4.2) 2=0.33巖體為破碎。巖體勺基本質(zhì)量指標(biāo)BQ90 Kv+30=90*0.33+30=59.7Rc=6259.7 取 Rc=59.70.04Rc+0.4=2.79Kv =0.332.79 取 Kv =0.

2、33BQ=90+3Rc+250 Kv=90+3*59.7+250*0.33=351.6巖體勺基本質(zhì)量分級(jí)由BQ=351.6可初步擬定巖體基本質(zhì)量分級(jí)為III級(jí)基本質(zhì)量指標(biāo)日勺修正地下水影響修正系數(shù)K1巖體處在潮濕狀態(tài)，BQ=351.6,因此取K1=0.1重要軟弱面構(gòu)造面產(chǎn)狀修正系數(shù)K2由于重要軟弱構(gòu)造面傾角為20,故取K2=0.3初始應(yīng)力狀態(tài)影響修正系數(shù)K3Rc/。max=62/9.5=6.53巖體應(yīng)力狀況為高應(yīng)力區(qū)由BQ=351.6查得高應(yīng)力初始狀態(tài)修正系數(shù)K3=0.5基本質(zhì)量指標(biāo)勺修正值BQBQ=BQ-100(K1+K2+K3)=351.6-100(0.1+0.3+0.5)=261.6巖體

3、勺最后定級(jí)由于修正后勺基本質(zhì)量指標(biāo)BQ=261.6，因此該巖體勺級(jí)別擬定為IV級(jí)?！緡鷰r壓力計(jì)算】參見課本P.103-109某隧道內(nèi)空凈寬6.4m，凈高8m,W級(jí)圍巖。已知：圍巖容重Y=20KN/m3，圍巖似摩擦角 祖=530,摩擦角9=300,試求埋深為3m、7m、15m處日勺圍巖壓力。(來源：網(wǎng)絡(luò))解：w = 1 + 0.1(6.4 5) = 1.14坍塌高度：h= 0.45 x 2s-1 x w = 0.45 x 8 x 1.14 = 4.104m垂直均布?jí)毫Γ簈 = 0.45 x 24-1xyxw = 0.45 x 8x 20 x 1.14 = 82.08 Kn/m2q82 一 08荷

4、載等效高度：h = q = 4.104mq y 20淺埋隧道分界深度：H = (2 2.5)h = (2 2.5) x 4.104 = (8.208 10.26) m1、當(dāng)埋深H=15m時(shí)，HHq ,屬于深埋。垂直均布?jí)毫Γ簈 =yh =20 x4.104=82.1 Kn/m2 ；水平均布?jí)毫Γ篹= (0.150.3) q = (0.150.3) x82.1=(12.324.6) Kn/m22、當(dāng)埋深H=3m時(shí)，H氣,屬于淺埋。垂直均布?jí)毫Γ簈=y H = 20 x3= 60 Kn/m2，1 、側(cè)向壓力：e=1 、側(cè)向壓力：e=y(H +)tan2(450 -2 Ht=20 x(3+1/2x8

5、) tan2(450 ) =6.86Kn/m2；2i (tan 2 +1) tan 35373、埋深 H=7m 時(shí)，h H H，屬于淺埋。tan i (tan 2 +1) tan 3537tan P= tan 。+ ：tan -tan 9tan P - tan P - tan。人=TTt47TH =0.141tan P11 + tan P (tan - tan 9 + tan tan 9HX tan 97x0.141x0.577、6.4q =yH (1 ) = 20 x7x(1 ) = 127.54 Kn/m26.4Be.H = 20 x7x0.141=19.74 Kn/m2e =yhX =2

6、0 x4.104x0.141=11.68 Kn/m2 2e= ( e1 + e2 ) /2=(19.74+11.68) /2=15.71 Kn/m2某道路隧道，m級(jí)圍巖，開挖尺寸：高7.6米，寬9.9米，礦山法施工，Y為22KN/m3,埋深10米。判斷該隧道屬深埋還是淺埋；求作用在支護(hù)構(gòu)造上日勺豎向和水平圍巖壓力。答：坑道高度與跨度之比為：Ht/Bt = 7.6/9.9 = 0.77 1.7且為礦山法施工，先假設(shè)隧道為深埋隧道，則垂直圍巖壓力值可按如下公式計(jì)算：q = 0.45 x 2 s -1 y 3因 Bt = 9.9m 故 i=0.13 = 1+ i (Bt - 5) =1+0.1(9.

7、9 - 5) = 1.49將s = 3, y=22 KN/m3, 3= 1.49代入上邊勺垂直圍巖壓力值計(jì)算公式，可得：q = 59 KN /m2 (2 分)等效荷載高度：hq= q/y =59/22=2.68m深、淺埋隧道勺分界深度：Hp = (22.5) hq=5.366.70m (2分)因隧道埋深為10米，不小于Hp，故本隧道為深埋隧道，垂直圍巖壓力即為以上計(jì)算值。q = 59 KN/m2 (1 分)因圍巖為mi級(jí)，則水平均布圍巖壓力e為：e = (0 1/6) q =0 9.8 KN/m2某道路隧道，W級(jí)圍巖，開挖尺寸：高7.7米，寬10.0米，礦山法施工，Y為21KN/m3 埋深15米。判斷該隧道屬深埋還是淺埋；求作用在支護(hù)構(gòu)造上日勺豎向和水平圍巖壓力。答：坑道高度與跨度之比為：Ht/Bt = 7.7/10.0 = 0.77 1.7且為礦山法施工，先假設(shè)隧道為深埋隧道，則垂直圍巖壓力值可按如下公式計(jì)算：q = 0.45 x 2 s -1 y (2 分)因 Bt = 10.0m 故 i=0.13 = 1+ i (Bt - 5) =1+0.1(10.0 - 5) = 1.50 (2 分)將s = 4, y=21 KN/m3, 3= 1.50代入上邊勺垂直圍巖壓力值計(jì)算公式，可得：q = 113.4 KN /m2 (2 分)等效荷載高度：hq= q/y