地下建筑结构 第3章 地下建筑结构围岩分级与荷载

1、第第3 3章章地下建筑结构地下建筑结构围岩分级与荷载围岩分级与荷载 围岩围岩：隧道周围一定范围内，对其稳定性产生影响的岩体； 围岩压力围岩压力：是指隧道开挖后，围岩作用在隧道支护上的压力，是隧道支撑或衬砌结构的主要荷载之一。其性质、大小、方向以及发生和发展的规律，对正确地进行隧道设计与施工有很重要的影响。 地质环境地质环境：隧道工程所赋存的地质环境的内涵很广，包括地层特征、地下水状况、开挖隧道前就存在于地层中的原始地应力状态、地温梯度等 。5.1 5.1 隧道围岩分级及其应用隧道围岩分级及其应用 目前，隧道围岩分级是设计、施工的基础（工程类比法就是建立在围岩分级的基础上的）。 围岩分级的目的

2、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（松散荷载）； 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等等； 人们对围岩的认识是不断深入的：从在国外的情况看：土石方工程土石方工程分类法分类法(开开挖难易程度挖难易程度)岩石的坚固岩石的坚固性来分类性来分类: 如如坚固性系数坚固性系数fRQD从围岩稳定性出发分从围岩稳定性出发分类来代替多年沿用的类来代替多年沿用的坚固性为基础的分类坚固性为基础的分类从分级指标方面：大多数从大多数从定性描述定性描述经验判断经验判断定量描述定量描述 以隧道围岩的稳定性为基础进行分级是隧道围岩分类的总趋势。1 1、隧道

3、围岩分级的因素指标及其选择、隧道围岩分级的因素指标及其选择 单一的岩性指标 一般多采用岩石的单轴饱和极限抗压强度单轴饱和极限抗压强度作为基本的分级指标，具有试验简单，数据可靠的优点； 岩石的抗压和抗拉强度、弹性模量、泊松比抗拉强度、弹性模量、泊松比等物理力学参数 ； 岩石的抗钻性、抗爆性抗钻性、抗爆性等工程指标。 单一的综合岩性指标 岩体的弹性波传播速度：岩体的弹性波传播速度：弹性波传播速度与岩体的强度和完整性成正比，其指标反映了岩石的力学性质和岩体的破碎程度的综合因素，通常用Kv来评价：2岩石岩体vvKvKv0.750.750.550.550.350.350.15 90 为优质； 75 RQ

4、D 90 为良好； 50 RQD 75 为好； 25 RQD 50 为差； RQD 25 为很差 围岩的自稳时间围岩的自稳时间 ：隧道开挖后，围岩通常都有一段暂时稳定的时间，不同的地质环境，自稳时间是不同的，劳费(H.Lauffer)认为隧道围岩的自稳时间ts可用下式表示： t ts s= =常数常数L L(1(1a)a) 式中： L 隧道未支护地段的长度；a 视围岩情况在01之间变化，好的岩体可取 a =0;极差的 a=1 劳费（H.Lauffer）根据围岩的自稳时间和未支护地段的长度，将围岩分为： 稳定的、易掉块的、极易掉块的、破碎的、很破碎的、有压力的、有很大压力的七级 复合指标复合指标

5、是一种用两个或两个以上的岩性指标或综合岩性指标所表示的复合性指标。具有代表性的复合指标分级，是巴顿N.Barton 等人提出的岩体质量Q指标，即： Q Q （ RQD/ JRQD/ Jh h）( J( Jr r/J/Ja a)( J)( Jw w / SRF) / SRF) RQD:岩石质量指标; Jh:节理组数目，岩体愈破碎，Jh取值愈大; Jr:节理粗糙度，节理愈光滑，Jr取值愈小; Ja:节理蚀变值，蚀变愈严重，Ja取值愈大， Jw:节理含水折减系数，节理渗水量愈大，水压愈高，Jw取值愈小， SRF:应力折减系数，围岩初始应力愈高，SRF取值愈大 指标的选择指标的选择 首先选择对隧道围岩

6、稳定性有重大影响的因素指标； 选择测试设备简单、人为因素小、科学性强的定量指标； 选择指标要有一定的综合性。2 2、隧道围岩分级的方法、隧道围岩分级的方法 现行的许多围岩分类方法中，作为分类的基本要素大致有三大类： 第I类：与岩性有关的要素。其分类指标是采用岩石强度和变形性质等：如岩石的单轴抗压强度、变形模量或弹性波速等。 第II类：与地质构造有关的要素。其分类指标采用诸如岩石的质量指标、地质因素平分法等，这些指标实质上是对岩体完整性或结构状态的评价。这类指标在划分围岩的级别中一般占有重要地位； 第类：与地下水有关的要素。 目前国内外围岩的分类方法，考虑上述三大基本要素，按其性质主要分为如下几

7、种： 以岩石强度或岩石的物理指标为代表的分类方法：以岩石强度或岩石的物理指标为代表的分类方法： 按岩石强度岩石强度为单一岩性指标的分级法 :具有代表性是我国解放前或解放后初期的土石分类法，即把岩石分为坚石、次坚石、松石及土； 以岩石的物性指标物性指标为基础的分级方法：具有代表意义的是我国工程界广泛采用的岩石坚固系数值分级法； 优点：优点： 指标单一，使用方便；指标单一，使用方便； 缺点：不能全面反映岩体固有的性态。缺点：不能全面反映岩体固有的性态。 以岩体构造、岩性特征为代表的分级方法：以岩体构造、岩性特征为代表的分级方法： 这类分类法以泰沙基分类法为代表这类分类法以泰沙基分类法为代表 这类分

8、类法是在早期提出的，限于当时的条件，仅把不同岩性、不同构造条件对围岩分类，这类分类法曾长期被各国采用，至今仍有广泛的影响。 以岩体综合物性为指标的分类法以岩体综合物性为指标的分类法 60年代我国提出了以岩体综合物性指标为基础的“岩体综合分类法”。 优点：优点： 正确的考虑了地质构造特征、风化状况、正确的考虑了地质构造特征、风化状况、地下水情况等多因素对围岩的影响。地下水情况等多因素对围岩的影响。 缺点：分级指标缺乏定量描述。缺点：分级指标缺乏定量描述。 以地质勘探手段相联系的分类方法：以地质勘探手段相联系的分类方法： 按弹性波（纵波）速度的分类方法按弹性波（纵波）速度的分类方法 围岩弹性波速度

9、是判断岩性、岩体结构的综合指标，它既可反映岩石软硬，又可表达岩体结构的破碎程度。1970年前后，日本提出按围岩弹性波速度进行分类，我国从1986年起，也开始将围岩弹性波（纵波）速度引入我国围岩分类法中。 以岩石质量为指标的分类方法以岩石质量为指标的分类方法R.Q.D.R.Q.D.方法方法 优点：考虑了多种因素的影响，但分级指标大体上是半定量的。 缺点：分级的判断还带有一定的主观性。 组合多种因素的分类方法组合多种因素的分类方法 比较完善的是1974年挪威地质学家巴顿等人提出的“岩体质量Q”的分类方法。岩体质量值Q实质上是岩块尺寸、抗剪强度和作用力复合指标，根据不同的Q值，可将岩体进行分类。 以

10、工程对象为代表的分类法：以工程对象为代表的分类法： 优点：目的明确，使用方便，能够指导施工； 缺点：分级指标以定性描述为主，人为因素较大。 纵上所述，围岩的分类方法有以下几方面的发展趋势： 分类应主要以岩体为对象。分类应主要以岩体为对象。 分类宜与地质勘探手段有机的联系起来；分类宜与地质勘探手段有机的联系起来； 分类要有明确的工程对象和工程目的。分类要有明确的工程对象和工程目的。 分类宜逐渐定量化。分类宜逐渐定量化。 值得注意的是，近年国内外有关学者提出采用模糊数学分类；根据坑道周边量测的收敛值分类；采用人工智能专家系统分类等建议，这些设想都将使围岩分类方法日趋完善。围岩分级的分围岩分级的分阶

11、段实施，是阶段实施，是因为围岩分级因为围岩分级除了取决于地除了取决于地质条件外，还质条件外，还和工程规模、和工程规模、形状、施工工形状、施工工艺等技术条件艺等技术条件有关。不同阶有关。不同阶段的地质勘察、段的地质勘察、试验研究、工试验研究、工作顺序可用右作顺序可用右图所示的框图图所示的框图来表示来表示。3 3、我国公路隧道围岩分级、我国公路隧道围岩分级 公路隧道围岩分级的出发点公路隧道围岩分级的出发点 强调岩体的地质特征的完整性和稳定性，避免单一的岩石强度指标分级的方法； 分级指标应采用定性和定量指标相结合的方式； 明确工程目的和内容，并提出相应的措施； 分级应简明，便于使用； 考虑吸收其它围

12、岩分级优点，并尽量和我国其它工程分级一致。 考虑分级的指标和因素考虑分级的指标和因素 岩体的结构特征与完整状态 岩体的结构特征与完整状态是评价围岩稳定程度最直接、最重要的指标 岩石强度 将岩浆岩、沉积岩、变质岩按岩性、物理力学参数、耐风化能力和作为建筑材料的要求划分为硬质岩石及软质岩石二级，依饱和抗压极限强度Rb与工程的关系分为四种，其标准及代表性岩石见表 地下水 在公路隧道围岩的分级中，遇有地下水时，一般的处理采用降级的方法 整体的硬质岩石中，一般的地下水对其稳定性影响不大，不考虑降级； 块状硬质岩和整体软质岩中，地下水将影响其稳定性，产生局部坍塌，或软化软弱结构面，围岩分级时一般可酌情降低

13、1级； 碎石状松散结构的岩体中，裂隙中有泥质充填物，地下水对稳定性影响很大，可根据地下水的性质、水量、渗流条件、动水和静水压力等情况，判断其对围岩的危害程度，可降低12级； 强烈的断裂带，或软塑性粘土和潮湿的粉细砂，分类时已考虑了一般含水地质情况的影响 ，不再降级。对于特殊含水地层如已达到饱和状态或具有较大的承压水时，需另作处理。 公路隧道围岩分级公路隧道围岩分级 根据以上对分级因素和指标的分析，公路隧道围岩分级将围岩分为六级 ，见表； R.Q.D、岩体弹性波（纵波）速度、岩体完整性系数的分类法。 隧道施工围岩分级隧道施工围岩分级 施工阶段围岩判定具有直接性、可靠性、重要性的特征。 评定因素采

14、用围岩坚硬程度围岩坚硬程度、围岩完整性程度围岩完整性程度、和地下水状地下水状态态三项因素，细分为十三个子因素， 即313评定： 在三个因素中，最困难的是围岩完整性程度的评定，研究的重点是如何根据掌子面的地质数据评价围岩的完整程度。根据对国内外施工阶段围岩分级的调查，应采用多种方法对围岩完整程度进行分级，采用定性和定量相结合的方法，如可采用下图的指标 ：2 2 地下建筑结构的荷载地下建筑结构的荷载（作用在地下结构上的力（作用在地下结构上的力、围岩压力）、围岩压力）2.1 荷载种类和组合荷载种类和组合2.1.12.1.1 荷载种类荷载种类按按存在状态存在状态分为：分为：静荷载、动荷载和活荷载静荷载

15、、动荷载和活荷载等等 静荷载：静荷载：又称恒载。是指长期作又称恒载。是指长期作用在结构上且大小、方向和作用用在结构上且大小、方向和作用点不变的荷载，如结构自重、点不变的荷载，如结构自重、岩岩土体压力、弹性抗力和地下水压土体压力、弹性抗力和地下水压力力等等 ；2.1 荷载种类和组合荷载种类和组合2.1.12.1.1 荷载种类荷载种类动荷载：动荷载：要求具有一定防护能力的地下建筑物，要求具有一定防护能力的地下建筑物，需考虑原子武器和常规武器（炸弹、火箭）需考虑原子武器和常规武器（炸弹、火箭）爆炸爆炸冲击波压力荷载冲击波压力荷载，这是瞬时作用的动荷载；在抗，这是瞬时作用的动荷载；在抗震区进行地下结构

16、设计时，应计算震区进行地下结构设计时，应计算地震波地震波作用下作用下的动荷载作用的动荷载作用 。2.1.12.1.1荷载种类荷载种类活荷载：活荷载：指在结构物施工和使用期间可能存在的指在结构物施工和使用期间可能存在的变动荷载，其大小和作用位置都可能变化。变动荷载，其大小和作用位置都可能变化。 如地下建筑物内部的楼板地面荷载（人群物如地下建筑物内部的楼板地面荷载（人群物件和设备重量）、吊车荷载、件和设备重量）、吊车荷载、落石荷载落石荷载等。地面附等。地面附近的堆积物和车辆对地下结构作用的荷载以及施工近的堆积物和车辆对地下结构作用的荷载以及施工安装过程中的临时性荷载。安装过程中的临时性荷载。2.1

17、.12.1.1荷载种类荷载种类其他荷载：其他荷载：使结构产生内力和变形的各种因素中，使结构产生内力和变形的各种因素中，除有以上主要荷载的作用外，通常还有：除有以上主要荷载的作用外，通常还有：混凝土材混凝土材料收缩料收缩（包括早期混凝土的凝缩与日后的干缩）、（包括早期混凝土的凝缩与日后的干缩）、温度变化温度变化等受到约束而产生的内力。等受到约束而产生的内力。 地下结构所承受的荷载，按其作用特点及使用中可能出现的情况分为以下三类，即永久（主要）荷载、可变（附加）荷载和偶然（特殊）荷载:（1）永久（主要）荷载 即长期作用的恒载，主要包括：结构自重；回填土重量；围岩压力；弹性抗力；静水压力（含浮力）；

18、混凝土收缩和徐变影响力、预加应力及设备自重等。地层压力和结构自重是衬砌承受的主要静荷载，弹性抗力是地下结构所特有的被动荷载。（2）可变（附加）荷载 分为基本可变荷载和其它可变荷载两类。 基本可变荷载，即长期的、经常作用的变化荷载，如吊车荷载、设备重量、地下储油库的油压力、车辆、人员等荷重人群荷载等。其它可变荷载，即非经常作用的变化荷载，如温度变化、施工荷载（施工机具，盾构千斤顶推力，注浆压力）等。（3）偶然（特殊）荷载 偶然发生的荷载，如地震力或战时发生的武器爆炸冲击动荷载。 2.1.2 2.1.2 荷载组合荷载组合 各种荷载对结构可能不是同时作用，需进行最各种荷载对结构可能不是同时作用，需进

19、行最不利情况的组合。先计算个别荷载单独作用下的结不利情况的组合。先计算个别荷载单独作用下的结构各部件截面的内力，再进行最不利的内力组合，构各部件截面的内力，再进行最不利的内力组合，得出各设计控制截面的最大内力。最不利的荷载组得出各设计控制截面的最大内力。最不利的荷载组合一般有以下几种情况：合一般有以下几种情况： （一）静载；（一）静载； （二）静载（二）静载+活载；活载； （三）静载（三）静载+动载（原子爆炸动载、炮（炸）弹动载（原子爆炸动载、炮（炸）弹动载）动载） 2.1.2 2.1.2 荷载组合荷载组合指将可能同时出现在地下结构上的荷载进行编组，指将可能同时出现在地下结构上的荷载进行编组，

20、取其最不利组合作为设计荷载，以最危险截面中取其最不利组合作为设计荷载，以最危险截面中最大内力值作为设计依据。最大内力值作为设计依据。我国公路和铁路隧道设计规范中给出的永久、可我国公路和铁路隧道设计规范中给出的永久、可变及偶然荷载（变及偶然荷载（在铁路隧道设计规范中采用概率在铁路隧道设计规范中采用概率极限状态设计法时称为作用极限状态设计法时称为作用）参见表）参见表2-12-1和表和表2-22-2。 表表2-1 公路隧道设计规范（公路隧道设计规范（JTJ026-90）的隧道荷载）的隧道荷载编号荷载分类荷载名称1永久荷载（恒载）围岩压力2结构自重力3填土压力4混凝土收缩和徐变影响力5可变荷载基本可变

21、荷载公路车辆荷载、人群荷载6立交公路车辆荷载及其所产生的土压力7立交铁路列车活载及其所产生的土压力8其它可变荷载立交渡槽流水压力9温度变化的影响力10冻胀力11偶然荷载落石冲击力12地震力13施工荷载注：1设计隧道结构时，按其可能出现的最不利情况组合。 表表2-2 铁隧道设计规范（铁隧道设计规范（TB10003-2001,J117-2001）的隧道作用（荷载）分类）的隧道作用（荷载）分类编号编号荷载分类荷载分类荷载名称荷载名称荷载分类荷载分类1永久作用永久作用结构自重结构自重恒载恒载主要荷载主要荷载2结构附加恒载结构附加恒载3*围岩压力围岩压力*4土压力土压力5混凝土收缩和徐变的影响混凝土收缩

22、和徐变的影响6可变作用可变作用列车活载列车活载活载活载7活载所产生的土压力活载所产生的土压力8公路车辆荷载公路车辆荷载9冲击力冲击力10渡槽水流压力（设计渡槽明洞时）渡槽水流压力（设计渡槽明洞时）11制动力制动力附加荷载附加荷载12温度变化的影响温度变化的影响13灌浆压力灌浆压力14冻胀力冻胀力15施工荷载（施工阶段的某些外力）施工荷载（施工阶段的某些外力）16偶然作用偶然作用落石冲击力落石冲击力附加荷载附加荷载17地震力地震力特殊荷载特殊荷载确定依据确定依据(1) 依据规范：依据规范： 当前在地下建筑结构设计中试行的规范、技术措施、条当前在地下建筑结构设计中试行的规范、技术措施、条例等有多种

23、。有的仍沿用地面建筑的设计规范，例等有多种。有的仍沿用地面建筑的设计规范，设计时应遵设计时应遵守各有关规范守各有关规范 。(2) 设计标准设计标准 1）根据）根据建筑用途、防护等级、地震等级建筑用途、防护等级、地震等级等确定。等确定。 2）地下建筑结构）地下建筑结构材料的选用材料的选用 3）地下衬砌结构一般为超静定结构，其）地下衬砌结构一般为超静定结构，其内力内力在弹性阶段可在弹性阶段可按结构力学按结构力学计算计算。考虑抗爆动载时，允许考虑由塑性变形引。考虑抗爆动载时，允许考虑由塑性变形引起的内力重分布。起的内力重分布。2.2 2.2 围岩压力围岩压力1 1、围岩压力的概念、围岩压力的概念 围

24、岩压力：围岩压力：是指引起地下开挖空间周围岩体和支护变形或破坏的作用力。它包括由地应力引起的围岩应力以及围岩变形受阻而作用在支护结构上的作用力。从狭义上来理解，围岩压力是指围岩作用在支护结构上的压力。在工程中一般研究狭义的围岩压力。 围岩压力按作用力发生的形态，一般可分为如下几种类型： 松散压力：是指由于开挖而松动或坍塌的岩体以松散压力：是指由于开挖而松动或坍塌的岩体以重力形式直接作用在支护结构上的压力。常通过下列重力形式直接作用在支护结构上的压力。常通过下列三种情况发生：三种情况发生： 在整体稳定的岩体中，可能出现个别松动掉块的岩石； 在松散软弱的岩体中，坑道顶部和两侧片帮冒落； 在节理发育

25、的裂隙岩体中，围岩某些部位沿弱面发生剪切破坏或拉坏等局部塌落。围岩松散压力的产生围岩松散压力的产生 开挖隧道所引起的围岩松动和破坏的范围有大有小，对于一般裂隙岩体中的深埋隧道，其波及范围仅局限在隧道周围一定深度，作用在支护结构上的围岩松散压力远远小于其上覆岩层自重所造成的压力，这可用围岩的“成拱作用”来解释。下面以水平岩层中开挖一个矩形坑道，来说明坑道开挖后围岩由形变到坍塌成拱的整个变形过程。 自然拱成拱过程： 隧道开挖后，在围岩应力重分布过程中，顶板开始沉陷，并出现拉断裂纹，可视为变形阶段； 顶板的裂纹继续发展并且张开，由于结构面切割等原因，逐渐转变为松动，可视为松动阶段； 顶板岩体视其强度

26、的不同而逐步坍塌，可视为坍塌阶段； 顶板塌落停止，达到新的平衡，此时其界面形成一近似的拱形，可视为成拱阶段。 自然拱的范围的大小除受上述的围岩地质条件、支护结构架设时间、刚度以及它与围岩的接触状态外，还取决于以下诸因素： 隧道的形状和尺寸：隧道的形状和尺寸：隧道拱圈越平坦，跨度越大，则自然拱越高，围岩的松散压力也越大； 隧道的埋深：隧道的埋深：实践证明，只有当隧道埋深超过某一临界值时，才有可能形成自然拱。习惯上称这种隧道为深埋隧道，否则为浅埋隧道。 施工因素：施工因素：如爆破所产生的震动，常常是引起塌方的重要原因之一，造成围岩压力过大，又如分部开挖多次扰动围岩，也会引起围岩失稳，加大自然拱范围

27、。 形变压力：是指由于围岩变形受到与之密贴的支形变压力：是指由于围岩变形受到与之密贴的支护如锚喷支护等的抑制，而使围岩与支护结构共同变护如锚喷支护等的抑制，而使围岩与支护结构共同变形过程中，围岩对支护结构施加的接触压力。形变压形过程中，围岩对支护结构施加的接触压力。形变压力除与围岩应力状态有关外，还与支护时间和支护刚力除与围岩应力状态有关外，还与支护时间和支护刚度有关。度有关。 膨胀压力：是指由于围岩吸水而膨胀崩解所引起膨胀压力：是指由于围岩吸水而膨胀崩解所引起的压力。它与形变压力的基本区别在于它是由吸水膨的压力。它与形变压力的基本区别在于它是由吸水膨胀引起的。胀引起的。 冲击压力：是指围岩中

28、积累了大量的弹性变性能冲击压力：是指围岩中积累了大量的弹性变性能之后，由于隧道的开挖，围岩的约束被解除，能量突之后，由于隧道的开挖，围岩的约束被解除，能量突然释放所产生的压力。然释放所产生的压力。 冲击压力是岩体能量的积累与释放问题，所以它冲击压力是岩体能量的积累与释放问题，所以它与弹性模量直接相关。弹性模量较大的岩体，在高地与弹性模量直接相关。弹性模量较大的岩体，在高地应力作用下，易于积累大量的弹性变形能，一旦遇到应力作用下，易于积累大量的弹性变形能，一旦遇到适宜条件，就会突然猛烈的大量释放。适宜条件，就会突然猛烈的大量释放。3 3、围岩压力的确定方法、围岩压力的确定方法 围岩压力的确定目前

29、常用有下列三种方法： 直接量测法： 是一种切合实际的方法，对隧道工程而言，也是研究发展的方向；但由于受量测设备和技术水平的制约，目前还不能普遍常用。 经验法或工程类比法： 是根据大量以前工程的实际资料的统计和总结，按不同围岩分级提出围岩压力的经验数值，作为后建隧道工程确定围岩压力的依据的方法。是目前使用较多的方法。 理论估算法：是在实践的基础上从理论上研究围岩压力的方法。由于地质条件的不确定性，影响围岩压力的因素又非常多，这些因素本身及它们之间的组合也带有一定的偶然性，企图建立一种完善的和适合各种实际情况的通用围岩压力理论及计算方法是困难的。 在理论计算方法中，考虑几个主要因素，使其结果相对地

30、接近实际围岩压力的情况，是目前隧道工程设计中采用较多的方法。A.A.隧道隧道松动松动围岩压力计算围岩压力计算（经验法（经验法/ /理论估算法）理论估算法） 实践证明，只有当隧道埋深超过某一临界值时，才有可能形成自然拱。习惯上称这种隧道为深埋隧道，否则为浅埋隧道。深、浅埋隧道的判定原则深、浅埋隧道的判定原则 Hp（22.5）hq I I一一IIIIII级围岩取级围岩取: : H Hp p2h2hq q IV IVVIVI级围岩取级围岩取: : H Hp p2.5h2.5hq q HHpHHp时为深埋时为深埋 H HHpHp时为浅埋时为浅埋 H H 为覆盖层厚度为覆盖层厚度深浅埋由临界埋深深浅埋由

31、临界埋深Hp界定：界定：whhqsqq1245.0式中式中 S-S-围岩级别围岩级别 w w 宽度影响系数，宽度影响系数， 由由 w=1+iw=1+i（B-5B-5）计算：）计算： B B 坑道宽度，当坑道宽度，当 B B5m5m时，取时，取 i =0.2i =0.2，当，当 B B5m5m时，取时，取i =0.1i =0.1。 1) 1)深埋隧道围岩松动压力的确定方法深埋隧道围岩松动压力的确定方法 (1) (1) 统计法统计法我国我国隧规隧规所推荐的方法所推荐的方法 whhqsqq1245.0式中式中 围岩容重；围岩容重； h hq q坍落拱高度；坍落拱高度； s s 围岩级别；围岩级别；

32、w w 宽度影响系数，由宽度影响系数，由 w=1+iw=1+i（B-5B-5）计算：）计算： B B 坑道宽度，当坑道宽度，当 B B5m5m时，取时，取 i =0.2i =0.2，当，当 B B5m5m时，取时，取i =0.1i =0.1。水平压力见表水平压力见表4-74-7：表表4-74-7围岩水平均布压力围岩水平均布压力围岩级别围岩级别、 水平均布压力水平均布压力0 0 0.15q 0.15q (0.15(0.150.3)q0.3)q(0.3(0.30.5)q 0.5)q (0.5(0.51.0)q 1.0)q 统计法公式的适用条件：统计法公式的适用条件： H/BH/B1.71.7，H

33、H为坑道的高度；为坑道的高度； 深埋隧道；深埋隧道； 不产生显著偏压力及膨胀力的一般围岩；不产生显著偏压力及膨胀力的一般围岩； 采用矿山法施工。采用矿山法施工。 据统计，围岩垂直松动压力的分布可概括为据统计，围岩垂直松动压力的分布可概括为4 4种，如种，如图图4-74-7。 图图4-7 4-7 围岩竖向松动压力的分布图形围岩竖向松动压力的分布图形统计法公式仅针对图中第一种情况。统计法公式仅针对图中第一种情况。 图 4-7(2) (2) 普氏理论普氏理论 （普罗托季亚科诺夫）（普罗托季亚科诺夫） 散粒体理论：岩体被节理、裂隙所切割，视为散粒体理论：岩体被节理、裂隙所切割，视为散粒体。散粒体。 普氏系数普氏系数f(f(岩体坚固性系数岩体坚固性系数):):0tantancf岩体坚固性系数岩体坚固性系数 f f 的概念：的概念： f f是一个以岩体强度为主的指标，兼顾抗钻性、抗爆性、是一个以岩体强度为主的指标，兼顾抗钻性、抗爆性、地下水等性质。地下水等性质。 前