第部分-隧道设计方法

1隧道设计方法2一、概述

长期以来，隧道结构的计算仅仅是针对支护结构中的二次衬砌的，在计算中一直采取拱涵力学模式，即把衬砌视为拱形推力结构，承受来自围岩的主动和被动荷载。这种简化显然与隧道结构的实际工作状态相差很大。[例如]：理论上已经证实，在无支护坑（隧）道中,坑道本身就是承载结构，其工作状态更接近于半无限或无限介质中的孔洞那样工作。地下结构的力学模式必须符合下述条件：（1）与实际工作状态一致，能反映围岩的实际状态以及围岩与支护结构的接触状态；（2）荷载假定应与在修建洞室过程中荷载发生的情况一致；（3）所确定的应力状态要与经过长时间使用的结构所发生的事故和破坏情况一致；（4）材料性质和数学表达要等价。

只要符合上述条件，任何设计和计算方法都会获得合理的结果。不管采取何种设计方法，都必须清楚地认识隧道结构物与其他工程结构物在本质上的差异，主要表现在以下几点：（1）其他工程结构都是抵抗荷载的，而隧道结构，按目前的认识水平来说，围岩同时是工程材料、承载结构和荷载。隧道结构的主体是围岩，其承载结构是由围岩和初期支护、衬砌组成的一个整体。该系统的荷载是由支护结构和围岩之间的相互作用给定的，不是事先能给定的参数。

（2）地面结构有很大自由空间，其中每个构件都是事先根据标准荷载决定的，并用大家公认的方法进行计算、验证。相反地，隧道全部是开挖出来的，是在初始地应力场作用下的工程材料中开挖出来的，也就是说是在具有一定应力场的围岩中修筑的。结构很早就逐步地参与工作，其中的初始地应力场是很难准确决定的。4（3）在其他建筑中，设计者能够计算与荷载假定相适应的结构的性质，以及在可能的荷载组合下其中的应力和变形。在隧道工程中要想计算出材料（既是挖过的围岩也是支护的主体）中的应力和变形是很困难的，因为它与形成的结构的类型以及时间有很大关系。（4）其他建筑根据力学计算以及构造上、经济上的考虑来选择工程结构的材料，而隧道工程的重要构件（围岩），本身就是建筑材料，我们既不能选择，也不能极大地影响它的力学性质。（5）在施工中，其荷载、变形和安全度与其他结构相比都还远远没有确定，尤其是与最终状态的关系密切。因此，在隧道结构中最后状态的安全度检算和力学计算是存在问题的。二、设计方法的选择和适用条件

隧道支护结构的设计应根据围岩条件（围岩的强度特性、初始应地力场等）和设计条件（隧道断面形状、隧道周边地形条件、环境条件等）选择合适的设计方法。根据隧道支护结构的特点，在预设计中采用以下方法:

(1)标准支护模式的设计方法（简称标准设计）；

(2)类似条件的设计方法（简称类比设计或经验设计）；

(3)解析的设计方法（简称解析设计）。

隧道支护结构设计，在有标准支护模式时以标准设计为主要的设计方法。在没有标准支护模式时，则要根据围岩条件、结构特点等选择类比设计或解析设计的方法进行设计。6标准设计是用于一般围岩条件下的标准隧道断面的设计，在围岩条件特殊或设计条件特殊时，采用已经实施过的、经过工程实际证实是安全和经济的支护结构模式的设计方法。不仅研究隧道结构物本身的安全性，而且要保护周边环境或接近居民区的情况也越来越多。在这种情况下，有必要采用解析方法分析地表面下沉等地层的动态。在下面所示的特殊条件的情况下，宜根据解析的计算结果，进行定量的判断：（1）地质条件特别差的情况；（2）埋深大、初始地应力大的情况；（3）埋深小、地表面下沉有问题的情况；（4）采用施工方法、开挖顺序与标准的支护模式不同的特殊工法的情况；7（5）断面比标准支护模式大得多的情况；（6）断面形状特殊的情况；（7）洞口段、斜坡面下隧道等地形条件可能产生偏压的情况；（8）有接近隧道的结构物的情况；（9）预计有与时间有关的流变荷载作用、二次衬砌存在长期荷载的情况。在解析方法中，有两种主要的方法，即：传统的结构力学方法及近代的岩体力学方法。前者是把支护结构和周围围岩分割开来，把围岩作为给定荷载，支护结构作为承载结构，即结构－荷载模式。后者是把结构和周围岩体视为一体，作为共同的承载体系，即相互作用模式或围岩－结构模式，这是我们目前在隧道设计中力求采用的或正在发展中的方法。8三、类比设计采用类比设计方法，应充分研究其设计条件及设计的妥当性，根据当地围岩的性质加以修正。

所谓类似条件：围岩条件及断面形状等设计条件的类似。研究围岩条件类似时，最有参考价值的是附近既有工程的实际情况，如在围岩分类时，应着重在弹性波速度、裂隙系数、围岩强度比、相对密度、细颗粒含量等类似性上；其次，也要研究地下水条件的类似性。

设计条件的类似性主要是支护模式、地形条件、施工方法、辅助工法等的类似性。类比设计的类似性以及妥当性，一般应按表1和表2所列项目进行研究。9从这些实践中，大致上可以发现在进行支护结构“类比设计”时，需要注意的几点:（1）首先，对坑道围岩要有一个大致的分级。这些分级大都是根据地质调查结果，为一座隧道或一条线路单独编制的。但不管采用何种分级，大体上都是把坑道围岩分为四个基本类型。即：

1）完整、稳定围岩；

2）易破碎、剥离的块状围岩；

3）有地压作用的破碎围岩；

4）强烈挤压性围岩或有强大地压的围岩。其中某些类别还有些亚类。10（2）各类围岩的支护结构参数大体按下述原则选用。

1）完整、稳定的围岩锚杆长<1.5m，n=4~4.2根/m左右，从力学上看是不期待锚杆的支护作用的，围岩本身强度就可以支护坑道，但因有局部裂隙或岩爆等，用其加以控制而已。喷混凝土用于填平补齐，为确保洞内安全作业应设金属网防止顶部岩石剥离。二次衬砌采用能够施工的最小混凝土厚度，约30cm左右。

2）易破碎、剥离的块状围岩锚杆长1.5~3.5m，n=10根/m左右，多数情况是长、短锚杆配合使用，短锚杆用胀壳式，长锚杆用灌浆式。

11喷层厚0~l0cm，稳定性好些的用来填平补齐，也可只在拱部喷射，此时开挖正面无需喷射。金属网与（1）同，特殊情况要采用可缩性支撑或轻型格栅钢支撑。二次衬砌厚度约30~40cm，包括喷层在内约40cm。

3）有地压作用的破碎围岩锚杆长3.0~4.0m，有时用6.0m的灌浆式，n=10根/m左右。这种围岩视围岩强度比，预计有塑性区发生时，从控制它的发展看，锚杆必须用喷混凝土等加强。喷层厚约15~20cm，拱部和侧璧同厚，视情况正面也要喷5cm左右。开挖进度要注意，必要时控制在1.0m以下。二次衬砌厚度,包括喷层在内为40~~50cm,尽可能薄些。12

4）强烈挤压性围岩或有强大地压的围岩在这种围岩中施工是很困难的，要分台阶施工，限制分部的面积。锚杆长4.0~6.0m，n=15根/m左右。喷层厚20~25cm，正面喷3~5cm。必须采用可缩性支撑，间距约75cm左右。二次衬砌厚度，按总厚度50cm决定。在30天以内断面要闭合，即要修好仰拱。

（3）在施工中应尽量少损害围岩，使其尽量保持原有围岩的强度，因此，应采用控制爆破技术。13（4）预计有大变形和松弛的情况下，开挖面要全面防护〈包括正面〉,使之有充分的约束效应，在分台阶开挖时，上半断面进深不宜过长，以免影响整个断面的闭合时间。（5）二次衬砌通常是现灌的，在修二次衬砌之前要修防水层，形成具有防水性能的组合式衬砌。应使衬砌成为薄壳，这样可减少弯矩而使弯曲破坏的发生为最小。因此，不仅初期支护，二次衬砌都要薄些。（6）允许甚至希望围岩出现一定的变形，以减少为完成支护作用所需的防护措施。这些防护措施包括衬砌，必要时要修仰拱以及直接深入到不稳定岩层内部的锚固系统，或其他结构构件。14（7）要制定一个详细周密的量测计划。控制变形与应力，确定所建立的支护阻力是否和围岩类型相适应以及还需要什么样的加强措施。（8）支护结构的施工顺序与正确的掌握围岩的时间效应很有关系。因此，施工要严格按着预定的施工程序施工。从当前地下工程设计现状来看，多数情况是依靠类比设计的，甚至有的提出“在隧道力学中不可能进行计算，只能给以必要的假设”，并指出“首先是提出一个大致简化的力学模型，然后根据某些经验和工程师的直观来判断”。米勒更绝对地指出“通过大量的虚拟的计算，说明我们的无知，这些虽然能够使发包者得到安慰，也只是自欺欺人”。这些说法虽然有些绝对，但也说明计算的局限性。15四、标准设计在一般的围岩条件下的预设计中，有标准支护模式时，原则上都要采用标准设计。这也是当前隧道设计方法的主流。

标准设计适合于围岩条件(地形、地质、埋深)和断面积、断面形状、周边环境的影响等条件均属一般的情况。标准设计流程如图1所示。采用标准设计时，根据施工中掌子面观察和量测结果进行设计修正是很重要的。位移量有问题的情况，或在城市的土砂围岩及接近结构物施工对地表面下沉有限制等情况，与解析方法同时应用也是必要的。16

采用标准设计时，要确实地进行围岩分级，充分考虑应用条件。标准支护模式的主要支护构件是喷混凝土、锚杆、钢支撑等，同时要考虑开挖、仰拱、二次衬砌等。在附近有类似条件的工程时，也应参考。2、标准设计的标准支护模式为了提高设计效率和质量，提高隧道设计的标准化程度是非常重要的。这也是目前许多国家大力提倡的。标准设计的中心内容是支护模式的标准化。下面列举我国及国外的一些标准设计的概况。（1）我国铁路隧道的标准设计单线铁路隧道标准支护参数列于表3、表4。173、城市条件采用矿山法修筑的隧道的标准设计最近，日本针对城市砂质土和粘性土的地质条件和埋深浅的设计条件，编制了城市采用矿山法修筑地下铁道区间隧道或铁路、道路隧道的设计标准，很有借鉴意义。该技术标准在决定断面形状时，考虑完成后和施工时的稳定。断面形状视使用目的，要确保建筑限界，同时要考虑变形富裕，尽可能地采用不产生应力集中的圆顺的隅角。同时原则上要设置仰拱，并采用钢筋混凝土结构。因在山岭隧道中开挖断面形状的自由度比较高，应根据施工中的量测掌握实际的围岩动态，来验证基本设计的安全性。下图是参考既有的事例，考虑各种条件的断面形状。以下各表是标准支护模式。18五、荷载—结构模式解析方法中的几个问题

把隧道支护结构在力学上和构造上作为拱形结构来处理这个思想是从地面结构引申出来的。是否合适和合理到何种程度要根据现在的认识、经验去判断。把隧道作为拱形结构的概念,就是承认松弛土压的作用。松弛压力不是不可避免的荷载，多数场合是由于某些作业方法所诱发的，因而都在力图阻止它发生。如果这一点收到成效，就失去根据松弛压力决定尺寸的必要性。如果施工没有满足下述条件，隧道结构就只能是个拱,而按拱形结构进行设计计算：（1）制止松弛和由此产生的松弛压力；（2）结构和围岩之间有效的、长期的紧密接触。191、荷载及荷载模式在沿用地面结构的设计方法进行隧道结构设计时，结构的作用效应基本上是由荷载产生的，而隧道结构的力学特性是：荷载、结构、材料三位一体，没有象地面结构那样明确的荷载概念。因此，不得不假定一个“虚拟”的荷载，认为它仅仅与围岩的特性有关，而与衬砌结构的特性无关，即“松弛荷载”。荷载－结构模式的发展,主要表现在“荷载”处理上,它大致经历了下述三个阶段：（1）主动荷载模式；（2）主动荷载+被动荷载模式；（3）实际荷载模式。20多数袖情况甘都采材取第把二种覆模式搏，考墓虑了唇结构旁和围颜岩之梢间的尘相互疫作用醒，局拳部地燃体现赤了隧铲道作锻为地闸下结骨构的迫受力列特点荡。为模保证拉围岩误约束值抗力讨的存震在，册就必羊须保挎证结装构与比围岩修之间斥紧密透接触西。第三种遍模式当宴前正在项发展，拔也就是闹形变压姿力。实咐际上它紧与第一营种模式疼是一致蹲的，只喷不过荷芹裁是实坐地量测趁或计算禾的。实慨测荷载亡基本上浩反映了崖结构与保围岩全侍面的相感互作用榜的特征谷。因此,结构顾力学悬方法好同样躬也可吊以反尝映结彼构支举护体颂系相休互作骗用的畅功能滋。21a)主动烘荷载孤模式昆；b)主动墨荷载仿＋被求动荷袋载废；c)实际荷轻载（形愤变荷载堤）采用费第三绩种模时式时市计算吧中有缸二种岂情况专：（1）结闪构与荣围岩浪牢固治接触东的情衡况：据在接渔触面右上不而仅有顷径向供荷载要，还博有切援向荷旋载存屑在，贵切向钢荷载塌的存引在可毒以减散小荷饥载分辉布的菠不均张匀程傻度，政从而新大大贞减小社结构蜻中弯贫矩。拌例如姻，喷哲混凝乘土支和护就葵属这弯种。22（2）结侵构与折围岩傍松散此接触稍的情毛况：骆在接竞触面舰上只哗能传辩递径晶向荷姓载，绒一般半具有陶回填举层的有现灌以混凝埋土衬纸砌或昼用盾阴构法盟修筑贫的隧大道都刷符合东这种踪蝶情况扒。2、弹键性抗幼力的献处理弹性立抗力牌是相通互作牢用产涛生的低被动件荷载退，把递隧道丈结构字视为联一个兆在荷赵载作规用下裳的位备于弹产性地紧基上辰的结茫构，布是现帽行计凉算方幻玉法的料基本牢出发拍点。红把围阴岩对辣结构凶变形荣的约鼻束所合产生耗的反疏作用闻视为管线弹香性的健，即σ=Ky（K为弹曲抗力厉系数艺；y为接触招点径向情位移）拴。23实际说上，迷在荷梨载作脏用下歪地基律的变零形是央一个利弹塑谎性过以程，轨在初球始荷州载作爆用下罢，一赞般地辟基向吼衬砌愉方向草移动释，因诊为围偷岩在梅开挖极中会骄松弛拒或在侨衬砌转回填潜中没族有达荒到密悔贴的凭要求界，而遣在卸笨载条窝件下体，围索岩变概形只棕有一棉部分孟复原挂。因知此，奏弹性字抗力饥系数碰，不穷完全少是围貌岩的铅特征册值，雀它受视到承碧载面替大小免和形纳状以鉴及荷罪载大沿小的仔影响育。弹性运抗力族系数K，实净质上碎与地射基反鞭力系删数是撤一个爪概念熄，因培此应卖尽可纷能地撕采用连原位太置试傻验的美地基负反力饰系数胸。在堂土砂极围岩根的情幼况，蚊可采怎用下追式确姿定：式中：Kn：法棋线方端向的物地基滩反力巾系数侄（N/c蛾m3）；Eo：孔孟内水董平加岭载的宾变形萄系数跨（N/荣cm2）；Do：衬毒砌外蚀径（cm）；δ：衬砌敏的变形皂量（cm）。2425弹性耕抗力勾与水插平荷旱载之丢间有烦密切田关系需，在挑松散泉地层够中因蛮水平京荷载吨大，寨弹性爹抗力震很小究，围泪岩约迎束衬谜砌变匙形的背作用圣不大恰，一辣般计杏算中敢可以造忽略云弹性纯抗力侦。但由在岩呢质隧娘道中早，弹拔性抗来力的茄作用瓦是非姑常显想著的余，它此能够爽充分掌体现逝围岩论约束及变形膝的作僵用。弹性胜抗力兰分布岂多数斯按径捆向分设布，党但也李可按诞水平北分布丙处理逗。一疤般以寨弹簧吊表示,有全周惩弹簧模俊式和在灭围岩条幅件差的词情况采欠用在隧宏道顶部45º范围没内不麦设置弟弹簧锐的模闯式。趴计算上时弹柴簧出套现拉筐力的竖场合钟应取享消弹碰簧。图3弹性疮抗力腰的分树布图图4弹性势抗力师的弹然簧设造置3、近接积施工的言影响隧道完顶成后有牙接近隧眉道进行绞其他结光构物施谢工的场端合，隧摸道受到棉其影响凝会产生舟位移、半变形。皇在这种茅场合，够要切实税掌握对愚二次衬协砌及仰弦拱的影知响，必龟要时要五考虑近可接施工蓄所产生乏的荷载妨。（1）近接柄施工的谊种类和档变形动役态的特辛征26图5近接施公工种类堤和变形挡动态特爷征隧道上仅部填土萝；隧道上管部挖土逆；隧道并倘列；隧道迹交叉（2）设馆计方辆法近接施章工的影危响程度情与近接湾的程度蜂（间隔租距离）政、近接苗施工的术规模（蝇荷载的啊大小、沙范围）说、围岩渔条件、介衬砌构庄造等是名多种多置样的。独为此，喉影响程镇度不能盒一概而拌论。（3）近接脂荷载的轨计算方那法由于围注岩的应盾力状态奋变化而滑出现各寄种各样像的现象钉，但大瓣体上可粪分为围虎岩应力怠向压缩身侧变化面（近接风加载）碎和向拉奶伸侧变象化（近龙接卸载浪）二种庆情况。a.近接平加载作用在顽地层上薄的荷载缸向土中们的影响度，随深晚度因应灿力分散危而减小返。说明乐荷载的串作用范墨围是有克限的，愤一般越幸深地层翠的刚性良相对地谊变大。烦为此，衫对二次胁衬砌及祸仰拱的辉影响也汁是逐渐打减小的划。27七、道结目构计衰算中催的水联压力关问题从防排席水角度碧设计隧伙道有两模种类型末，即防冷水型隧敲道和排便水型隧亭道。水径压力的醉处理是眼一个难维题，特姐别在岩冷质隧道攀中。1、对地犁下水问额题的基奥本认识（1）水是筛循环的街。因降锻水、渗卖透、蒸盗发等现妖象，具陵有在大悟气圈、听地表、挎地中循值环的性店质，并形以地表目水、地镇下水的旅系统在有循环系慨统中存替在。28（2）地午下水辈是经蹦常变更动的魄。地撒下水腹由于头降水缸、河穿流、架湖泊民等的合补给水，当殊超过竖其储弦存能呼力时嚷，就糠向河牢流、京涌泉夕等流荣出。（3）开挖射工程是订以排水醋为前提峡的，对卫水循环秆有一定置影响。参在山岭劣隧道中携，通常忘是一边计排水一布边开挖弱的，使仆水处于动动水状磁态，可咳以减轻脏作用在鸣衬砌上发的水压钥。这是垄能够修坚建海底乞隧道的勺理由之板一。29（4）对捆地表雀水、世地下社水的振影响确。地筹表层价的渗借透能霸力非笋常强地，降屑水的迈大部次分向门地下标渗透萄以土朽壤水钳储存突，其仓后从豪表层雨到数牢米的反土壤罚层和引风化绝层的呼蒸发劲和树屈木根角系的打吸收登、蒸巡寿发，肯并向铸深部灯渗透扔。（5）地下励水的存俭在形态烛。隧道少施工的咸涌水形柜态与地考下水的向存在系比统关系涝密切，声其形态象从空隙悲的角度扣看，大蜂体上可喉分为层讯状水和树脉状水宗。（6）山地代地下水硬的流动业规律。伸其规律血是：在久赋予地温下水的厉山地中俯，水头渠一般因防上部比睁下部高(pmu>pmb)，故向涉下流动伸；盒地下水炎在流出业的河流津部，则雁相反，上因下部侨的水头愉比上部贸高(pru>prb)故是向齐上流动初的；山壤侧与河愁侧及其质中间部揉的水头也，是pmb>phb>prb，故青地下混水是锈从赋秤予部刮（山欣）向膝流出卵部（戏河流很）流浴动的腐。30（7）地皆质条俗件与剩影响伤范围·中、古舟生层：哗埋深在150棍m以内几英乎都受减到影响蛛，出现蚁枯水现阿象，其维范围在片埋深50～10夸0m时是最痒大的，遗随着埋嫩深的增楚加有逐做渐减小呢的趋势迈。在破漆碎质围伐岩中，垂影响范扮围有的源可达100犹0～20故00走m的情叉况。·深成超岩类鸟：发密生枯奶水现帽象大烛多在些埋深200基m以内，困也有离镰开隧道100序0m的情桥况。倡与中献、古扇生层董一样瞒，影粉响范蒸围在逢埋深50～100掩m时最大(一侧港可达15赤00骄m)，埋躺深越特大，鸣影响诉范围愉减少准。·变质岩垫类：数循据比较档少，看遣不出规碎律，但翻埋深在50由m以内壮，多百发生并枯水胆现象啦。·火山炎岩及陡火山迷破碎菌岩类幕：枯倦水现裤象在戒埋深250～300牌m时，几库乎都发奸生，范扛围在埋采深10得0～200退m时最大状。31·砂砾层博：数据负比较少疯，看不胞出规律逢，但埋果深在50m以内术，多张发生狠枯水核现象纽奉。·泥岩外、砂查岩类刑：枯革水现麦象几扣乎在趁埋深100坛m以下、归距隧道50晋0m以内岁发生蚀。埋勾深在20的m～30m时影响晃最大。·火山泥潜流堆积流物：埋辞深越大剪其范围禽也越大秘。2、山搜岭隧身道的恋水压包力问馆题（1）既朽有的烦一些缠研究别成果我国休水工控建筑攻物荷裕载设碌计规泳范规煤定：它作用逢在混瓜凝土雕衬砌伐的外瞧水压皆强标利准值金，按吗下式趟确定协。P=β·γ·H式中延：P：水压焦强标准编值；β：外水杆压力折砖减系数县；γ：水的迷重度；H：作电用水驻头，泛按设锦计采源用的但地下菊水位酬线与柄隧洞铲中心南线之吸间的巴高差维确定鉴。32表说明莫：在不扩同的地白质条件蹈下，水粱压值可岂以有不等同程度瞎的折减秩，而折姻减的主誉要方法劈燕是根据绍开挖后犯暴露的啊渗漏水枪的状况殃决定的生。这实匠质上，茄也是目公前许多境国家采倦用的办唐法。因兔此，利萄用平导置进行超罗前的地唉质预报男，根据障岩面的庆水的活扬动状况樱，或透虏水试验恨确定折扫减系数言是可行厅的。在锚独杆喷拴射混搅凝土巾支护摔技术链规范理也建纳议外必水压技力可版采用拥地下贵水位毙以下骆的水乡丰柱高薄乘以翁相应端的折翠减系喘数的闹方法功估算风。33铁路隧护道的一龟些研究刚指出：一般说说，隧道口地区地纤下水分格为2种类猫型，陆即浅暂层风旷化裂根隙水仔和下细部构静造裂丙隙水寒。前弃者主殊要循威环在40扩~5予0m以上深秋度范围差内，水决交替作哥用强烈魄，后者除大多数咐循环在500麦m以上的省深度范育围内，猛水交替持作用缓搅慢。深找埋隧道胜的涌水比则大部梨分来自营自身所妄在的含横水介质扎的储存茧量（即婶下部构纤造裂隙求水）。攀实践证腰实，在拦这种情停况下，鼓隧道开点挖后对嗽地下水耽活动影袄响的范册围仅局过限于一泥定的范梨围，而流不是整户个地下雀水都对乔隧道发拘生作用傻，实质网上是深歪层循环竟水在起樱作用。字这个结副论说明帖：为什诱么那么嫂多的山宜岭隧道略，都没铃有考虑谎水压的刃作用，请或仅仅微考虑可遥以接受锤的水压慎值，即渗对水压语值可以位进行折将减，而异且折减被系数随波着埋深滚的增加附（意味辨着渗透类系数的廉减小）拆也随之识减小。34一般说叫，在地联质判断帮中，当绝渗透系多数小于10-6~1我0-7cm婶/s时，就笛可认为雀是不透派水的围东岩。也教就是说排，当隧策道所处貌的围岩毕介质的定渗透系砌数小于犁此值时售，折减霉系数就组可以考嗽虑采用0，即效不考闸虑水蓝压的诞作用搂。同庸时渗铸透系老数有语一个撕规律梯，就喊是随采着埋洲深的雅增加毙而减钻小。昆例如近秦岭塌隧道来一些拼试验景结果气，就和说明用了这坟一点龟。35表3渗透越系数策与埋口深的容测试弹关系深度渗透系数（m/d）H=80.32m0.0049（0.014×10-3cm/s）H=360.00m0.00199（5.71×10-6cm/s）H=415.75m0.00096（2.77×10-6cm/s）（2）孔护隙水奏压的胃计算阿问题基本观辫点：日本青金函海底你隧道是翠采用全嘉断面围葡岩压注敏的一个涉典型的废隧道，轰认为作溉用在隧魔道衬砌汪上的水影压值与茂围岩的忌渗透系营数有直捉接的关典系。图a)表示闭颗粒板状空揉隙中剃压注狸材料耻没有架完全牺充填滥，但担已固扇化的业状况应，水咏只在妻颗粒查和压示注材鸣料间己的间裙隙中矩流动头。图c)表示站压注菌材料村充填塌围岩据中裂笑隙的检状况湖，水改也是召只在故残留铅的裂挣隙中林流动胃。36图6压注捎围岩贱的渗怜透模法式在这难样的富围岩纯中，捏对充吨填率谁和透扬水系储数做复了如丧下假唯定：·压注带隶内水只横在间隙千中流动口；·颗粒、妇岩石、趟固化的萌压注材队料不透菌水；·压注液划容量Vt与压注播材料的齿固化容少量Vg之比：(Vg/Vt)=耕β，取β≤1。将图a)、c)的复柱杂模些式简涨化为耍图b)、d)模式，姓即将围胡岩中的替压注材蒜料的容嫁量置换茧为等效汪的粒子改，或置调换为等涨效的岩竭石部分缺，这样盗就可以亿只考虑训压注后味仅仅是作空隙率毒的变化如。假定围早岩的初顺始空隙它率为λi，压削注后辣的空则隙率返为λsg，则待有：λi=1截-Vs/V；λsg=1-（Vs+Vg）/V式中V：对雾象围掌岩的捉容量胳；Vs、Vg：分查别是塑土和勉岩石针的固卸体容露量及抛压注泄材料灯的固床体容茧量。37其次弹，压庄注材黎料的五填充渡率：α=Vg/V×1棵00畏%=βVi/V×1挡00伐%α=Vg/V×10炎0%蓄=(λi-λsg)式中Vi：浆液库的容量库；β：压注纳浆液的赖固化率馆，β≦1。透水预系数燃比k'致/k：k'/k=f(λsg/λi)=f(λi-α)/f(λi)如果知秋道压注狗后的空硬隙率λsg，就但可以偷求出荷压注文后的虾透水围系数k。当α=λ时，也态就是说际空隙完狗全被浆书液所填躺充，则k'/恭k趋近择于0；当α=0时，也啦就是说百浆液完胁全没有技填充，k'/k趋近于1。38作为参富考，将悬一些研志究成果所示于图棵，可以甚看出：凭填充率析越接近λ值，k'算/k则急剧纳减小。数根据试揭验结果彻，压注崖材料的之最终饱轻和率一绒般在0.壁8~帝0.晋9左右潜，k'/物k可减篇小到10-2~10-3左右，排这是可揉能的。距青函隧兼道的压舌注带内翠的k'/智k和α的测芝定值颂的比迎较示未于图余。39图7渗透般系数麦比和瞧充填打率的睛理论奔和试按验关溜系图8充填剩率和创渗透蜜系数固比的堆关系采用滥的方魔法：[例]：在长海底声隧道百中，虑为了从减少卧衬砌劝背后趁的水列压，蚁应容游许水具的流宫入，叔但从垃减小援扬水躺费用宗出发腊，应填向隧邻道周匹边围梯岩进翅行压守注来洲减小食透水得系数踏，控泛制水虏的流伪入量示。设训定压备注范咸围并颈减小企透水更系数恒后，内必然欣地在辱压注色范围英外周划有较饺高的于水压足作用印，在藏其内煤部，手则出砖现水扔压急揭剧降迅低的珍水压千分布搞。下幅图是姻岩层从压注交模式论，在罚外周讲承受蚁水压吴，而馒衬砌驴则承红受开邮挖引翅起的表地压李。40图9解析醋模式为使问柄题简化笋，视围纲岩为均症质、各柏向同性盲的弹塑伪性体，图其中作册用的初越始应力伞视为静司水压力币状态，编因为孔档隙水的姿流动很晋缓慢，拾故达西(D夕ar红cy旷)定律也甘成立。其次，半隧道(半径a)周围有冠半径为b的注浆厘区域，尘其外围筒作用由减有效应插力p*和孔厕隙水股压uwb之和服形成强的压贫力p0，一膜般与涝围岩恐的初滴始应蒜力不添同。翻在注家浆区艇域很越大的默情况帖中，狠可近致似地抓令其逝相等猜。此蒜外，方如图奏所示号的注拒浆区纹域，龟假定匆是由鸣松弛灿区域(r≤ρ)和弹战性区脱域(r>ρ)构成的滥。在分送析中母，考南虑围广岩内鲁的孔申隙水沉和固怕体部集分的秆相互险作用味，但寄孔隙锦水的稼活动坚如认权为与尊固体槐部分谱中变劫形动徐态无跃关，涌则可腾单独樱进行赵围岩众内的屠渗透化水的证分析椒。413、城市犹隧道的抢水压力队问题在城播市修歪筑隧列道工逼程，伟如地公下铁旋道、盗城市窗道路渔隧道城等，失地下捏水的须问题洲是一狸个难她题。雹它对顷周边男环境枪的影抢响是胁不容员忽视器的。在外部决环境保咬护中，役地下水纵变动是扎的隧道车施工中穷的共同屿的环境宝因素。横在地层惑中，视毅深度和遗地质条屋件，土扭压、水旦压是处奴于平衡旋状态的正，但修混建隧道狐结构物淋后，这窃种平衡野被破坏掀，使地护层、地倍下水环智境发生舒变化。粪下图是帮关于随火涌水的乒地下水捆变动和格地层变螺异的机粗理概念址图。据么此，隧思道开挖姨会产生总地下水朝位降低附和地层羊的压密晚下沉，绒也会造抬成地下椅水的流俗场变化束和地下促水的变须动。下掩表列出辉隧道开雁挖可能望引起的偏地下水唤变动和画地层变锈异的现恳象和原丧因。4243表4地下水缴变动和盲地层变想异的现似象和原离因现象主要影响主要原因地下水变动地下水位（水压）降低井枯竭、井的水量减少、盐水化、缺氧空气发生、植被生态系变化施工时的抽水、漏水、运用中的漏水地下水位（水压）上升湿地化、水田湿田化、结构物上浮、植被生态系变化结构物的存在、施工时的复水地下水流动方向变化流况变化同上漏水与地下水位降低相同结构物和遮水不足地层变异地层压密下沉道路·结构物下沉、配管类的功能障碍地下水位（水压）降低地面下沉同上、动的地层特性变化漏水、施工中·施工后的结构物位移开挖时的侧方位移同上同上日本在“城市冤矿山鸽隧道疗设计碎标准”中对型水压晃处理碎规定挣如下祝：（1）在梢地下弄水位裙以下斯的防毫水型造隧道已的二形次衬蜓砌及这仰拱凑的设诊计应乔考虑伯水压鞠力。（2）设舰计中历考虑佛的水问压力未原则席上是剧孔隙孕水压乡丰。考掉虑到踢实际私上确宏实地暖掌握狱水压垫是有鼻困难涉的，吹因此伴，要沟在实驾测中脑假定喂地下悬水位虎进行惩水压呈的计渠算。（3）水犁压一钟般按汁恢复失后的暗水位排进行举计算捷。一夏般说悦，恢误复后昌的水歌位较睛原水冲位低液些，奔但也哲有高欺的情骑况，仅应进仁行分眉析研趋究。（4）一尽般说绩，在狗使用痛极限草状态拐的研恭究中惑，水肆位最阻好采问用高槐水位庆（丰当水期呜的水雅位）条或采寇用低躺水位舌（枯糊水期窄的水猛位）足。但挤在以雀下的跟地形苗、地叫下水混条件处下，撤使用场期间质预计这有可孤能出晕现显校著变梯动的馆场合珍，应雾假定返异常傍时的光水位季进行标最终轻极限箱状态着的研虽究。44·类似谷凭地形，袋地下水公和地表锤水易于带暂时集稳中的场医合；·类似扇缴状地形丽存在丰夜富的地师下水，第隧道两拢侧出现稻显著的饲不均衡似水压的扎场合。（5）在黄水位甜经常蓝发生促变动曲的情著况，脂使用库极限雾状态兵研究虹时，业设计黑中最横好考立虑水筒位的诉变动千。（6）在江设定建水压要时，庭还要网注意草以下邻几点页：·地下水器位不仅窝与季节石的降雨扬量的变屿化有关有，也会赠因近接絮施工引袭起的环逼境变化屡有关；·因对唐地下丹水扬跟水的游限制轻，地豪下水稻位也折有逐矮年上止升情泰况；·因近章接施行工使仍垂直夜荷载昆作用眼在衬姜砌上掏的场愧合，日设定例高水异位不联一定鞠是偏殃于安答全的丸设计甜，因环此，哥应进沉行高字水位台和低喝水位矛的研总究；45·谷形地株和扇状哥地形等喜把地下症水遮断绿的场合鸽，会产然生偏水耍压，此董时即使况水位低摔，也会雀出现弯蒙矩作用匙，因此给要按偏偷水压进胡行设计谢。（7）设计节时，下惕图所示府，在衬顺砌的各质位置，唤水压都重按作用余在衬砌师图心的货半径方颤向进行亦计算。46图14水压分侦布八、哈极存限状份态设男计方滚法目前阶许多酸国家碎在隧摄道设圆计中杰都开爱始从境过去授的容们许应茫力法线转变伶为采禾用极菌限状胆态设锻计方仁法。1、日本推采用的腊极限状唇态设计密方法（1）极限巩状态的郑定义采用极浆限状态歌设计方符法首先减要设定誓其极限塔状态。世隧道衬桨砌是以齿轴力为茅主的并沈承受地扫层反力矿的拱形辽结构物垂，即使妨产生弯系曲开裂子和钢筋今屈服而烈使构件舅刚性降裕低，弯航矩也会脊向刚性亩没有降丛低的周瞧围构件至分配，批一个构克件破坏孙不会立低即造成忍整个结赢构物的玩破坏。清荷载P在一低处发星生弯伞曲开赤裂（A点），搬钢筋屈铺服（B点），械接着即炼使达到绸混凝土极的压缩容极限应膏变（C点），狠作为结视构仍然鹊多会保血持稳定喊的状态皮，到最灰大荷载锄（D点）前辽，位移钓、承载统力仍然答有足够蜜的富裕短。47按下表茫定义衬扎砌的极赵限状态悄，其对哗应的现渴象列于才下图。48图1荷载与葡位移的敬关系表1二次衬掏砌和仰敞拱的极鉴限状态名称定义使用极限状态对水压、近接施工产生的荷载等，主要是长期持续作用的荷载，丧失使用性和耐久性的状态最终极限状态对除地震以外作用的荷载（异常的水位上升等），丧失稳定和功能的状态容许笑开裂辱宽度照达到某图中土的b点定爹义为具使用讽极限静状态桃，但梳仰拱竞可以寨缓和过一些水。最察终极铃限状寸态用血钢筋走屈服葛定义印，图榴中的c点，辞但衬皱砌是巩被围造岩包赚围的捉拱形浩结构锄，衬逐砌一怨处即径使达塘到最晋终状鼻态，紧也不甚会造火成结料构的最破坏谱，因秋此，锄可采功用混尸凝土裂压缩蓝极限杨应变愁，图洪中的d点定义捏。49图2极限爪状态模和现摩象铁路砖隧道作的使敏用极狼限状抗态主佳要指避：衬匠砌掉膜块，圾妨碍当运行泳；发楼生对菊列车档运行祖安全辞性有场影响湿的轨境道变誓异；算产生迹妨碍捧建筑蚂限界碌的变五形。最终极剩限状态万指：衬止砌断面水破坏，卧混凝土扬块体崩助落；隧吊道结构主体系丧锻失稳定俘性而崩职塌；产营生需要关改建隧规道的轨比道变异仿；净空茫断面缩休小，与阀列车接覆触。50表2各极那限状骗态和古现象名称现象备注使用极限状态二次衬砌开裂造成钢筋腐蚀和衬砌掉块以钢筋混凝土结构为对象仰拱拉伸钢筋屈服、耐久性降低最终极限状态达到极限状态（混凝土压缩应变达到最终应变(0.0035)，断面产生破坏，发生混凝土块掉落（2）荷化载作用童在隧璃道上扔的主弯要荷公载，当一般物除自尾重外妻，有剩地下涂水位迟恢复纲后的性水压秀、接壮近施架工影北响产佛生的谷荷载续以及汽地震灵荷载粮等。俯一般友在城始市条动件下孩采用桨矿山章法修庆建的探隧道脉，土弊压原宅则上肤由初锹期支祖护完芽成承兄受，草二次斜衬砌亡可不苏考虑播土压慰的作匪用。杰但二却次衬昼砌要杂考虑滩水位拒恢复踪蝶后的扔水压徐作用超。（3）二次丹衬砌和造仰拱的唉安全系落数二次衬誓砌和仰疾拱的设汽计安全尾系数采猪用各种记分项系猾数表示姿。这些戚系数包翅括荷载随系数、虚结构解陵析系数掩、材料耍系数、血构件系丙数、结副构物系懒数、地雹层调查五系数等跌。512、我国寻单线铁碧路隧道肌的可靠乏性设计今方法我国单思线铁路宝隧道采牌用了以匠概率为克基础的江，以分亡项系数柔表达的位极限状农态的可馒靠度设蛛计方法易。工程徐结构葛可靠斥度是见指结傅构在蓝规定皱的时陪间、领规定枕的条截件下甚，完馋成其细预定藏功能睁的概趁率。“规定叉的时电间”一般是左指设计缩慧中根据祥结构的泡有效使扬用期所胀规定的暮时间，迟称为设粮计基准醋期；“规定姓的条计件”是指结苍构在正议常施工蒜、运营间维护环孕境下承阅担外力顶和变形巷应能满切足的条栽件；“预定功机能”包括结贼构安全寺性、结凤构耐久讨性和结绢构适用廉性的要燥求。铁路傅隧道央结构矿应根芳据结由构的秧重要晶性和俘复杂速程度雾划分膀为三嫂个安彻全等队级，营设计商采用饲的目恳标可递靠指擦标βno幻玉m值按结定构不同迫安全等但级取值目。52结构设狮计基准霞期，是捉指工程驼结构均柳在正常达维护和肺使用条狡件下能哑满足一怨定可靠笔的时间嘉，考虑耍铁路隧恋道结构驳实际的衣使用寿圈命当于100年，因铲此设计螺基准期勿规定为10房诚0年。（1）结知构设捏计应霸按两撞种极渗限状柔态设隐计承载秘能力壳极限妨状态棒：当结洒构构迁件达族到最顽大承赚载能茧力或傲不适茶于继装续承厉载的筒变形堡的下斗列状设态之没一时上，应厉认为益超过忽了承焰载能驳力极线限状说态：·整个喇结构简或结掌构的粘一部卵分作厕为刚洲体失标去平耐衡；·结构预构件微或连款接因佣超过炎材料兰破坏拘而破铺坏；·结构态或结葡构构遮件丧拜失稳绩定。正常使填用极限颠状态：当结构纷或结构版构件达求到正常芝使用或分耐久性富的某项姑规定限李值的下涌列状态骂之一时饿，应认条为超过加了正常狭使用极牺限状态蛋。53·影响御正常作使用冒或外休观的股变形皆；·影响湖正常种使用孤或耐袋久性蚁能的忧局部罗损坏(包括玻裂缝)·影响正放常使用秋的其他筋特定状绢态。（2）隧继道结怎构设现计时姑，应度根据滔在施饿工和皮使用卡中的击环境图条件阿和影漫响分注为三舟种设绪计状漏况：(a金)持久遵状况巴：在葛结构头使用刑过程屑中一险定出潜现且禁持续文期很植长的生状况晶，持亡续期眉一般滩与使得用期脖为同混一数纳量级咬；(b)短暂状倚况：在盯结构施锯工和使蹦用过程壤中出现误概率较格大，而帝持续期疮较短的粥状况；(c吓)偶然咸状况贩：在你结构絮使用捞过程洒中出纹现概扶率很摊小，颜且持悄续期货很短携的状栏况。结构均长应对三涂种状况布进行承绞载能力列极限状绞态设计蕉；对持腿久状况岁和短暂喷状况根据据结构掏需要按肌正常使轻用极限桶状态设股计。54（3）对状偶然粮状况饼，承权载能响力状筝态设裙计，聋按下责列原丝式则：(a摧)按作用卖效应的曾偶然组文合进行顺设计或咸采取防扁护措施妈，使主邪要承重山结构不谜致因偶妹然事件睁而丧失眠承载能柔力。(b)允许彼主要肤承重味结构疼因偶获然事贪件而股局部引破坏绿，但高结构丈的其剧余部薯分仍放应具赚有在嘱一段混时间奏内不凤发生题继发盼性破群坏的愈可靠犬度。（4）正常芬使用极症限状态贱计算结构浅构件桃应分信别按乒荷载绸作用郊的短怨期效攻应组暴合、炮长期寄效应胡组合麦、短僻期效兼应组敏合并纯考虑催长期汪效应坑组合派的影嫁响进迁行验婚算，桶并应协保证位变形件、裂判缝、跪应力关等计送算值创不超窄过相倍应的钟规定月限值蹲。结构构倍件设计婆时，应袄根据使彩用要求黑选用不笋同的裂例缝控制烦等级，项裂缝控竞制等级统的划分歇应符合抄下列规战定：一级鼠：严格要肉求不出裹现裂缝搁的构件共，按荷品载短期含效应组嚼合进行忧计算时杠，构件筐受拉边坚缘混凝信土不应带产生开思裂。55二级非：一喉般要庆求不除出现抚裂缝猎的构汇件，就按荷辆载长帆期效钟应组灾合进捆行计晃算时坡，构替件受末拉边孤缘混种凝土净不应牛产生详开裂轨，而稿按荷池载短竞期效处应组沃合进星行计浩算时挤，构避件受孩拉边坊缘混组凝土耳允许皱产生隔拉应绍力，荷但拉痰应力宫不应嚷超过菜设计扬值。三级脆：容呜许出权现裂击缝的遵构件药，最貌大裂芹缝宽伙度按搬荷载寒的短爷期效很应组煌合并顶考虑黎长期盗效应态影响枣进行主计算访，其后计算懒值不运应超东过允地许值馋。56表7裂缝控余制等级刚及最大赶裂缝宽垮度允许嚼值(mm鹅)结构、构件类别其他结构

明洞结构内燃牵引隧道电力牵引隧道—般构件

二级0.4(0.3)

三级0.25(0.2)

二级

一级

仰拱

三级0.2(0.2)

二级

二级

一级

边墙

三级0.25(0.2)

二级

二级

一级

拱圈

二级

二级

一级

一级注：1、括号及内数值旅为有侵归蚀性的洁允许值倘；2、大跨援度及特宵殊结构子的要求辟视具体则情况另巩行规定擦；3、对特缸殊地质绍条件下燥的结构草应作相证应调整误。（5）隧窄道结职构设蹲计应诵采用四下列的两种堵极限妻状态笑。承载低能力罚极限但状态做：包宗括结妙构强裂度极衡限状铺态；笋结构撕整体西稳定岩及构北件局野部稳步定极茅限状启态。倡设计蜜表达币式为滚：式中γ0—结构阔重要元性系床数；γd—计算模忆式不定粒性或其肆他分项良系数中窜未考虑善的因素个引起的德分项系年数；S(·误)—作用效枣应函数灯；Fd—作用隔设计贪值；αd—几何参四数设计越值；R（·）—抗力固函数悦；fd—材料寻性能映设计秒值。各设计杰值由相网应的标府准值配梦合适当浇的分项脊系数表吓达之。对铁路卫隧道衬冷砌抗压鲜承载能板力，实屯用设计哑式为：57式中会：NK—轴力标铁准值(MN避)，由各脚种作用努标准值咐计算得河到；γsc—混凝你土衬湾砌构裕件抗成压检届算时喷作用毫效应穷分项检系数落；γk—混凝土粱衬砌抗亚压检算猜时抗力很分项系筛数；φ—构件纵鸦向弯曲员系数；扎应根据暴其长细趟比选用柿；fck—混凝土冷轴心抗做压强度塞标准值(MP掌a)；按规党范值选终用；b——截面宽紧变（m）；h—截面罗高度他（m）；α—轴向力捡偏心影讨响系数策。正常使肢用极限钱状态：研结均达推到变形肾或裂缝酿限值的娱状态。继设计表谦达式为:58式中细：δ(握·)巾—约束骂值的仇函数徒；[C]鹿—结构招极限母约束谦值；Cd—几何参障数设计给值。对衬砌需抗裂检足算用的秘实用式抖为：式中躲：NK—轴力求标准界值（MN）；γst—混凝百土衬熄砌构巴件抗垫裂检派算时御作用狠效应嗽分项己系数侵；γRT—混凝股土衬矩砌抗时裂检懒算时氏抗力惧分项跃系数欢；eo—检算断截面可偏心瓦距(m)，与恶轴力摧标准威值Nk同时求剂出；fct里k—混凝管土轴台心抗猾拉强蚕度标体准值(MP蜡a)，规集范选虫用。求出γSC、γRC、γSt、γRt四个葱分项汪系数译，此象二设垄计式妻就可峰使用顺，按观下表缓取值使。59结构遵构件惑应根说据承匆载能淋力极许限状凳态及蓄正常碰使用酷极限顺状态链的要忙求，岂分别愉按下稳列规席定进制行计党算和肿验算啊：（a）承载发力及稳团定：所谱有结构积构件均惭应进行榜承载力(包括压档屈失稳)计算；铲在必要鹅时尚应订进行结质构的倾淋复和滑音移验算队；处于挑地震区旷的结构父，尚应熔进行结黑构构件妥抗震的携承载力轰计算。（b）变据形：驻对使盯用上橡需控捧制变粗形值绝的结既构构铃件，女应进巡寿行变镇形验己算。（c）抗缓裂及炕裂缝惹宽度嫩：对演使用达上要糠求不庙出现薪裂缝情的构另件，末应进让行混旋凝土训拉应凡力验握算；号对使宜用上耀允许梯出现烧裂缝仆的构软件，撒应进艰行裂己缝宽棒度验只算；孕对叠晒合式殖受弯澡构件吗，尚训应进嗓行钢念筋拉著应力员验算叮。60九、半特去征曲腥线法1、概述19伐78年在法李国巴黎,由法耳国隧丸协召倘开了挖一次检专门予讨论柄应用酒“收歼敛－毅约束悉”法肌，即赵特征葱曲线澡法计捆算隧贷道支找护体冻系的皂学术陵会议页。这甜个方辩法的布应用亩不仅胜引进怒了围维岩力外学的矩基本烘成果联，也吐改变柜了过乌去一吃直沿纱用的腹传统志的结远构力快学的需计算颤模式风。特征佣曲线逼法的助基本伪原理代是利勒用围透岩特蹈征曲日线和奶支护哗结构眠特征赖曲线会交会妙的办缺法来麦决定勉支护朋体系罩的最蚕佳平毅衡条嗽件。显然，械图1中曲左线是辱下述秤解析下方程英的图支解表学达：u∞=uo+金up式中：u∞—架设荣支护皆结构固经过毙长时宿间后揭达到筐平衡钓时的彩位移;尿uo—支护喜结构渴参与献工作赖前坑蚁道周促边的驼初始励位移辉；up—支护结贯构在平壤衡压力p作用轨下的兰位移患。61方法脂的关示键是短合理戏地确寒定这泄两条父曲线绒的基慰本性隐质及勒其随近一些华因素栗的变类化以忘及由守两者啄相互午作用兴所决妥定的巾最佳纹平衡孔条件水。概鱼念是沃明确极的，旱其内姓在含锁意是屡广泛陈的。商以围越岩特忘征曲与线为采例，陪其形状态不判仅受听到围购岩性接质、短围岩苍构造性的影添响,还受到秋施工技诊术等的距影响，恩其形态欣可能是即各式各眉样的（博图2），曲嫁线1代表烧弹性突围岩烛，曲茎线2代表弹携塑性围跟岩，曲血线3代表弹报塑－刚搬塑性围浓岩。62图1特征曲蔑线法的亡图解概高念霜图2围岩特霸征曲线乒示例伴图3喷锚稻的特雕征曲评线支护翅结构己的特海征曲零线也彻一样若，视悬其材茂科、岁构造死也有珍不同纵的形那态。遥如喷最混凝拆土支嘉护和鸣锚杆秘的特位征曲障线就怖很不咱相同睬（图3)。2、围贝岩的安破坏壁准则曲或塑佩性判巨据围岩驾的破庭坏准蚕则是凤由其植本构呼方程缝决定且的，墨在通品常情扇况下涂都采禽用摩疏尔一极库伦佛破坏欺准则浑。在苍一些尖著作呆中，螺也有因采用观三轴顽试验谎的统歇计方惧程的柱。3、围岩踩特征曲滩线的类廉型及其骗表达式前面睡的分热析中豪是假任定围星岩进牙入塑厨性状普态后站，围拘岩性欣质是恳不发互生变袖化的某，即住按图4中a曲线倒计算胞，显尿然，弹这个里假定姜是不遭完全下符合婶实际紧的。命在当皱前的氧计算隆中，突多数徒假定驰围岩庸进入棚塑性厅状态填后，籍性质葵立即吼变化肠到可矛能的眼极值宗，如辆图4中b曲线吃所示铸。实巡寿际上幅，岩额性的腾恶化呀如图4中c曲线所份示，是鸣逐步发杀生的。63十、庆初期颈支护根的力父学评跨价1、概间述支护结杏构的力摊学特性耽是比较蒙复杂的,因为叨它不赖仅仅榴决定飞于支写护结槐构本烈身的苗构造,而且与馆周围岩爱体的接伐触条件烧以及在复施工中数出现的旋各种变枣异有关内。因此,目前弊在评觉价支栗护结驱构力告学特弃性时,原则上李都假定宋其他条肃件是相教同的、屡不变的杆（如紧霜密接触贺、压力来分布均角匀、径炒向分布耕等）,只研蹦究支国护结也构因焰结构毙不同乎而产脑生的第力学酸效应爱。在一般肢情况下,支护结费构的力慈学特性撒可表达瓶为(10壤-1)式中：K—支护鬼结构耕刚度姥。64支护战抗力p与其略位移u的比旧值谓嘱之刚系度，欢即(1煌0-蹦2)刚度宵的倒崖数谓仅之柔蓬性。辩可把誉各种准支护乌结构乖的力副学特价性用块所谓西的支哨护结宇构特雄征曲楼线来优表示以。支护注特征苏曲线构，是馋指作月用在顷支护盯上的相荷载逗与支解护变救形的胆关系步曲线崖，这享和支固护与央围岩述的接蕉触状齐态有带关。例如复钢支序撑本励身抵显抗变备形能皂力很匀大，辩但当嘱支撑趟上设现有垫架块时,其对蒙岩体争变形动的约尘束则桨可能难主要身决定瘦于垫爱块。支护狡结构制的位挽移up，多数肌情况下挤可表达冰为：(10闯-3)式中芦：u1p—支护瞒结构工与岩扔体间以的空蛙隙等废闭合满；u2p—决定肿于支排护结超构刚善度的营位移迫。65从现有井的资料建看，目造前满足爱结构物素