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文檔簡介

12.擬在地表以下1500米處開挖一水平圓形洞室，已知巖體的單軸抗壓強度σc=100Mpa，巖體天然密度ρ=2.75g/cm3，巖體中天然應力比值系數(shù)λ=1，試評價該地下洞室開挖后的穩(wěn)定性。解：洞壁上點為單向應力狀態(tài)13在地表以下200米深度處的巖體中開挖一洞徑2R0=2米的水平圓形遂洞，假定巖體的天然應力為靜水壓力狀態(tài)(即λ=1)，巖體的天然密度ρ=2.7g/cm3，試求：(1)洞壁、2倍洞半徑、3倍洞半徑處的重分布應力；(2)根據(jù)以上計算結(jié)果說明圍巖中重分布應力的分布特征；(3)若圍巖的抗剪強度Cm=0.4，φm=30°，試評價該洞室的穩(wěn)定性；(4)洞室若不穩(wěn)定，試求其塑性變形區(qū)的最大半徑（R1）

解：（1）地表下200m處巖體的鉛直應力：

=5.290MPa巖體處于靜水壓力狀態(tài)，λ=1，=5.290Mpa根據(jù)重分布應力公式：洞壁處=0Mpa=10.584Mpa=0Mpa2倍洞徑處=3.969Mpa=6.615Mpa=0Mpa3倍洞徑處=4.704Mpa=5.88Mpa=0Mpa（2）從以上結(jié)果可知：隨著洞壁距離r增大，徑向應力逐漸增大，環(huán)向應力逐漸減小，剪應力始終為0。

p1979-11（3）圍巖的強度為

將帶入公式得：

=1.386Mpa＜=10.584Mpa故該洞室不穩(wěn)定，發(fā)生破壞。（4）由修正芬納-塔羅勃公式：

帶入數(shù)據(jù)得，

R1=2.196m即塑性變形區(qū)的最大半徑為2.196m。

p2119-47p2099-4014在均質(zhì)、連續(xù)、各向同性的巖體中，測得地面以下100米深度處的天然應力為σv=26Mpa，σH=17.3Mpa，擬定在該深度處開挖一水平圓形隧道，半徑R0=3米，試求：(1)沿θ=0°和θ=90°方向上重分布應（σr、σθ）隨r變化的曲線；

(2)設巖體的Cm=0.04Mpa，φm=30°，用圖解法求洞頂與側(cè)壁方向破壞圈厚度10．解：（1）將=17.3Mpa，=17.3Mpa，R0=3m帶入公式得當θ=0°時，

當θ=90°時，（2）由，當φm=30°，

Cm=0.04Mpa時，聯(lián)立求解在側(cè)壁處

r=4.47m則d=4.47-3=1.47m在洞頂處

r=4.032m則d=4.032-3=1.032m

p209圖9-17彈性圍巖重分布應力公式p1969-9彈性力學方法15．解：由單平面滑動邊坡的穩(wěn)定系數(shù)公式，

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