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多数砍情况慨都采逐取第率二种祖模式吧，考逼虑了役结构法和围政岩之雕间的蒸相互斩作用递，局毕部地株体现岁了隧叫道作翠为地邀下结卸构的诵受力债特点猾。为雷保证弄围岩怠约束辛抗力啦的存狐在，机就必拨须保县证结踪蝶构与凉围岩海之间因紧密猫接触蛋。第三幼种模版式当彩前正线在发舍展，蓬也就询是形拴变压许力。报实际浮上它栽与第汽一种膝模式渐是一德致的劝，只室不过乓荷裁呢是实挑地量谦测或嗓计算牛的。卸实测跟荷载校基本邻上反永映了裁结构阔与围妇岩全输面的挽相互侵作用也的特间征。认因此,结构宣力学雁方法凳同样杆也可养以反烈映结圣构支姻护体间系相逮互作比用的恳功能四。21a)主动采荷载治模式奇；b)主动兴荷载昆＋被茅动荷摄载给；c)实际荷榆载（形宋变荷载锣）采用猫第三雕种模设式时牢计算乱中有暂二种聪情况眼：（1）结构帽与围岩疾牢固接贵触的情翅况：在赔接触面聚上不仅桃有径向芽荷载，烧还有切梳向荷载亭存在，贴切向荷杨载的存朴在可以钞减小荷祥载分布刑的不均败匀程度耍，从而箱大大减何小结构咸中弯矩搁。例如界，喷混俘凝土支基护就属苹这种。22（2）结构呈与围岩给松散接察触的情聋况：在臣接触面绕上只能吃传递径俗向荷载受，一般岗具有回赌填层的蛋现灌混州凝土衬踪蝶砌或用词盾构法贡修筑的刊隧道都克符合这支种情况扭。2、弹胶性抗选力的皂处理弹性嫌抗力俊是相汁互作快用产卖生的衔被动届荷载触，把存隧道泡结构矛视为奴一个雨在荷移载作质用下腊的位督于弹海性地救基上圣的结臭构，芒是现党行计必算方绍法的伍基本棒出发升点。没把围痕岩对昨结构含变形右的约粥束所链产生睬的反签作用宽视为想线弹暖性的违，即σ=Ky（K为弹察抗力衫系数阴；y为接稠触点洽径向公位移油）。23实际上开，在荷突载作用书下地基惩的变形远是一个苗弹塑性隐过程，赛在初始昏荷载作方用下，析一般地行基向衬美砌方向催移动，师因为围百岩在开疑挖中会显松弛或璃在衬砌拨回填中净没有达甘到密贴棕的要求稿，而在拴卸载条烤件下，换围岩变葱形只有肃一部分拳复原。纠因此，薪弹性抗汉力系数窑，不完立全是围慢岩的特息征值，咸它受到虽承载面显大小和赞形状以矮及荷载证大小的胆影响。弹性抗屋力系数K，实质虑上与地齐基反力贵系数是夺一个概收念，因舱此应尽呜可能地拦采用原震位置试狼验的地吉基反力夏系数。绒在土砂芝围岩的效情况，弓可采用霞下式确鱼定：式中：Kn：法线电方向的谊地基反忍力系数紧（N/壮cm3）；Eo：孔棕内水赤平加悬载的瓶变形狡系数脉（N/知cm2）；Do：衬砌锋外径（cm）；δ：衬砌丈的变形狱量（cm）。2425弹性抗常力与水时平荷载羡之间有院密切关夏系，在注松散地页层中因元水平荷远载大，灶弹性抗画力很小株，围岩蚊约束衬活砌变形辽的作用馅不大，弱一般计挽算中可扰以忽略猪弹性抗慕力。但宫在岩质引隧道中送，弹性钉抗力的陷作用是觉非常显哲著的，术它能够击充分体芹现围岩概约束变跟形的作朱用。弹性抗裁力分布红多数按喝径向分赠布，但但也可按兔水平分贪布处理哥。一般俗以弹簧黄表示,有全晒周弹轮簧模抱式和属在围波岩条兰件差修的情寨况采氧用在伞隧道振顶部45º范围职内不仔设置撑弹簧遗的模判式。伏计算估时弹草簧出叛现拉课力的击场合猾应取授消弹尘簧。图3弹性陵抗力掌的分斥布图图4弹性抗舌力的弹贞簧设置3、近接沈施工的刺影响隧道完任成后有珍接近隧医道进行冲其他结吴构物施清工的场帆合，隧痰道受到呈其影响器会产生除位移、叔变形。甩在这种辨场合，犹要切实窜掌握对燥二次衬郑砌及仰居拱的影犬响，必初要时要摄考虑近脑接施工沿所产生斩的荷载孤。（1）近接胸施工的升种类和藏变形动柔态的特苹征26图5近接软施工泉种类恨和变胀形动教态特鹊征隧道上挖部填土艺；隧道上块部挖土孤；隧道并软列；隧道免交叉（2）设计孩方法近接血施工绍的影朱响程直度与并近接烦的程俭度（贵间隔灵距离薪）、陶近接淡施工衣的规风模（纪荷载爪的大贺小、厨范围栗）、据围岩伙条件活、衬迁砌构阔造等起是多怀种多矮样的晕。为绕此，够影响巷程度粪不能飘一概探而论旅。（3）近接之荷载的怖计算方滚法由于围所岩的应志力状态路变化而遣出现各馋种各样锤的现象惠，但大寻体上可供分为围凉岩应力快向压缩宇侧变化养（近接娇加载）唉和向拉极伸侧变外化（近删接卸载约）二种狗情况。a.近接加沈载作用在蒸地层上惩的荷载材向土中耻的影响景，随深向度因应错力分散贫而减小理。说明到荷载的仰作用范谎围是有秩限的，级一般越却深地层膨的刚性叮相对地承变大。自为此，公对二次迹衬砌及毯仰拱的级影响也耻是逐渐汪减小的纸。27七、犹结构计系算中的束水压力傲问题从防排斗水角度贸设计隧辆道有两奋种类型宗，即防插水型隧上道和排霉水型隧嗓道。水救压力的点处理是玩一个难副题，特驰别在岩御质隧道坟中。1、对型地下享水问弯题的插基本切认识（1）水是错循环的脆。因降够水、渗识透、蒸甜发等现淹象，具现有在大庙气圈、光地表、烧地中循适环的性浓质，并港以地表吼水、地败下水的境系统在卸循环系善统中存扇在。28（2）地下摇水是经敢常变动荒的。地腊下水由镜于降水酱、河流只、湖泊土等的补葵给，当纹超过其愁储存能断力时，缩慧就向河逢流、涌培泉等流农出。（3）开访挖工僚程是世以排滑水为女前提壤的，租对水橡循环果有一瞧定影技响。歉在山诊岭隧墨道中姐，通怜常是江一边光排水镇一边奴开挖恰的，认使水堤处于惩动水设状态崇，可存以减袖轻作端用在踢衬砌澡上的韵水压够。这规是能延够修剃建海伯底隧蜡道的哄理由猫之一皆。29（4）对诊地表葛水、送地下尘水的糕影响盾。地岸表层扬的渗紧透能平力非请常强浇，降辨水的瓦大部柴分向左地下凶渗透作以土生壤水仪储存算，其边后从惕表层算到数森米的俱土壤添层和览风化复层的墓蒸发睛和树围木根凤系的尿吸收院、蒸仙发，势并向芬深部励渗透缺。（5）地识下水麦的存章在形病态。吴隧道掩施工陆的涌仍水形哄态与茫地下犹水的孟存在油系统劫关系们密切奏，其糠形态触从空搅隙的休角度尼看，挑大体云上可蔬分为吸层状爱水和过脉状烦水。（6）山斥地地离下水疤的流刚动规落律。史其规谈律是是：在盏赋予讽地下桑水的峰山地导中，僵水头界一般柄因上衡部比裹下部栗高(pmu>pmb)，故匪向下网流动托；使地谦下水利在流酸出的性河流觉部，驾则相惩反，沙因下卵部的双水头售比上佳部高(pru>prb)故是输向上霸流动露的；篇山侧饲与河析侧及意其中似间部机的水连头，总是pmb>phb>prb，故地路下水是巨从赋予摊部（山舍）向流四出部（户河流）尽流动的伐。30（7）地质舒条件与笔影响范亮围·中、古督生层：航埋深在15抚0m以内酬几乎问都受定到影索响，疯出现撑枯水颤现象产，其漠范围印在埋倚深50～10妙0m时是瘦最大蛋的，文随着驴埋深孩的增固加有权逐渐绿减小刑的趋酒势。考在破海碎质间围岩另中，介影响强范围掏有的列可达10础00～20许00苦m的情况眯。·深成岩变类：发唐生枯水泉现象大蒜多在埋锣深20拨0m以内，真也有离妄开隧道10肿00跪m的情屡况。虹与中盾、古烈生层住一样埋，影权响范评围在懒埋深50～100概m时最大(一侧圾可达150扬0m)，埋皮深越假大，继影响赛范围奋减少减。·变质岩恒类：数皂据比较弃少，看脊不出规洗律，但拉埋深在50蛋m以内屈，多俘发生短枯水融现象弊。·火山岩阔及火山内破碎岩抄类：枯日水现象饼在埋深250～300原m时，几幸乎都发摄生，范迟围在埋虹深10惑0～20弃0m时最霉大。31·砂砾迟层：姐数据诉比较雪少，眯看不配出规狠律，角但埋漂深在50势m以内，联多发生跑枯水现翼象。·泥岩、污砂岩类怖：枯水争现象几况乎在埋捐深10圆0m以下、液距隧道50徐0m以内发馋生。埋厘深在20申m～30m时影响委最大。·火山泥杨流堆积肆物：埋骨深越大盘其范围卵也越大膀。2、山岭季隧道的坑水压力率问题（1）既有臣的一些段研究成肥果我国水王工建筑的物荷载茎设计规咽范规定内：作用抚在混凝太土衬砌感的外水核压强标但准值，咱按下式杂确定。P=涂β·γ·H式中古：P：水压超强标准滩值；β：外水蔑压力折终减系数勿；γ：水的鸡重度；H：作匀用水老头，萍按设尤计采蜂用的礼地下肃水位薄线与蹈隧洞众中心呈线之剑间的仅高差惠确定午。32表说明艰：在不勾同的地矮质条件判下，水陵压值可负以有不岂同程度网的折减咱，而折败减的主胁要方法暖是根据弱开挖后懂暴露的佣渗漏水木的状况搁决定的速。这实胜质上，陈也是目摆前许多宋国家采电用的办熔法。因哄此，利善用平导枪进行超球前的地剥质预报侵，根据鸦岩面的玩水的活皇动状况碌，或透天水试验宽确定折且减系数奴是可行辨的。在锚尿杆喷件射混锦凝土著支护在技术改规范死也建辫议外刑水压层力可弟采用披地下跑水位肥以下下的水止柱高史乘以每相应雀的折袍减系夹数的钟方法桨估算召。33铁路遵隧道旬的一挡些研卖究指异出：一般住说，扣隧道评地区枝地下顽水分伤为2种类型袖，即浅放层风化攀裂隙水爱和下部承构造裂急隙水。些前者主田要循环哈在40陷~5换0m以上纽奉深度画范围胡内，韵水交事替作漫用强鹿烈，部后者湿大多督数循个环在50烫0m以上的堵深度范崇围内，棍水交替葛作用缓保慢。深竭埋隧道拼的涌水底则大部孟分来自正自身所固在的含锅水介质扶的储存养量（即锄下部构您造裂隙巩水）。暮实践证此实，在法这种情盈况下，悄隧道开旺挖后对迁地下水赶活动影王响的范舅围仅局目限于一角定的范沃围，而缺不是整给个地下祝水都对雷隧道发使生作用困，实质准上是深溜层循环沾水在起踪蝶作用。耍这个结新论说明苏：为什磁么那么慢多的山迹岭隧道民，都没总有考虑登水压的烟作用，降或仅仅轰考虑可纯以接受环的水压长值，即天对水压忠值可以脏进行折违减，而虹且折减氏系数随垂着埋深地的增加轨（意味相着渗透晶系数的住减小）事也随之朱减小。34一般说低，在地捆质判断倚中，当钥渗透系验数小于10-6~10-7cm/泼s时，僻就可鬼认为万是不盯透水冰的围疑岩。哀也就续是说腊，当访隧道俊所处米的围队岩介级质的前渗透嫁系数籍小于职此值水时，喝折减益系数碗就可凑以考伸虑采蜂用0，即舍不考扭虑水筹压的播作用诵。同谨时渗币透系抖数有出一个激规律纪，就惜是随暗着埋淡深的希增加类而减龙小。炊例如示秦岭轿隧道判一些跳试验泻结果厘，就努说明易了这厘一点谈。35表3渗透器系数泳与埋岛深的考测试苦关系深度渗透系数（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）孔乓隙水足压的刮计算嫌问题基本观前点：日本帜青函眼海底却隧道赤是采访用全唐断面勿围岩态压注虽的一篇个典年型的纸隧道煌，认辫为作扮用在登隧道对衬砌践上的胀水压欺值与移围岩霞的渗瘦透系苗数有拌直接便的关蜂系。图a)表示颗诱粒状空铸隙中压巨注材料室没有完衫全充填蛇，但已揪固化的株状况，恐水只在者颗粒和迈压注材驼料间的弟间隙中迅流动。绒图c)表示扛压注皮材料灯充填鸟围岩漆中裂纤隙的燃状况乡丰，水雅也是桂只在早残留蔑的裂墨隙中起流动嘴。36图6压注围群岩的渗劈燕透模式在这截样的伍围岩暖中，督对充辩填率逮和透雕水系狡数做肝了如俱下假堪定：·压注带除内水只挥在间隙辛中流动折；·颗粒、刃岩石、病固化的租压注材侧料不透菊水；·压注液脏容量Vt与压染注材挪料的赔固化愚容量Vg之比杨：(Vg/Vt)=β，取β≤雾1。将图a)、c)的复婶杂模懂式简倡化为黄图b)、d)模式框，即竞将围很岩中非的压忆注材海料的么容量凑置换秤为等妨效的旬粒子盏，或仰置换霜为等灶效的鹊岩石爸部分咳，这胞样就气可以臭只考房诚虑压编注后少仅仅驳是空污隙率典的变岔化。假定意围岩盏的初望始空饲隙率筐为λi，压注继后的空饺隙率为λsg，则有馒：λi=1听-Vs/V；λsg=1近-（Vs+Vg）/V式中V：对肾象围病岩的俗容量碎；Vs、Vg：分别荣是土和统岩石的熟固体容篇量及压掩注材料引的固体停容量。37其次果，压总注材杂料的喉填充红率：α=Vg/V×10纱0%=βVi/V×10箩0%α=Vg/V×100狮%=(λi-λsg)式中Vi：浆液寸的容量幼；β：压注论浆液的好固化率亦，β≦1。透水修系数盘比k'/规k：k'/k=f(λsg/λi)=f(λi-α)/f(λi)如果知航道压注喘后的空狭隙率λsg，就话可以宁求出献压注圣后的槽透水腿系数k。当α=益λ时，也姜就是说错空隙完浆全被浆间液所填普充，则k'监/k趋近弟于0；当α=0时，雕也就锋是说塑浆液涂完全林没有耗填充射，k'/k趋近昌于1。38作为骡参考席，将闻一些浸研究的成果费示于绒图，洒可以蹄看出疮：填愤充率脊越接捡近λ值，k'捞/k则急殃剧减廉小。锁根据焦试验很结果尸，压持注材启料的史最终荷饱和渣率一槐般在0.晚8~卫0.表9左右似，k'/妥k可减小扮到10-2~10-3左右衣，这培是可羡能的趋。青泳函隧堪道的佣压注棚带内栗的k'糖/k和α的测买定值父的比吵较示选于图谷。39图7渗透系崇数比和蛾充填率求的理论坛和试验差关系图8充填类率和死渗透尾系数啊比的荣关系采用的共方法：[例]：在海挪底隧道佩中，为键了减少芬衬砌背悠后的水剂压，应清容许水奇的流入耗，但从葵减小扬臂水费用珠出发，灯应向隧点道周边逐围岩进煤行压注谅来减小期透水系墨数，控哈制水的痰流入量戴。设定玻压注范帆围并减商小透水出系数后画，必然骂地在压逗注范围鞭外周有晃较高的蔬水压作干用，在嫩其内部摔，则出古现水压塞急剧降善低的水敢压分布由。下图盲是岩层没压注模阻式，在夕外周承练受水压探，而衬羡砌则承末受开挖寄引起的鸽地压。40图9解析轿模式为使问溪题简化御，视围呆岩为均晌质、各疲向同性带的弹塑箩性体，而其中作迈用的初换始应力泪视为静温水压力叠状态，罗因为孔驻隙水的挂流动很肥缓慢，冈故达西(D阵ar厨cy对)定律也湾成立。其次刻，隧继道(半径a)周围有只半径为b的注肿浆区铁域，澡其外忌围作任用由严有效筝应力p*和孔隙绒水压uwb之和戏形成锋的压翅力p0，一挨般与忌围岩参的初森始应茎力不夜同。兴在注革浆区派域很辛大的茄情况焦中，刃可近抽似地疼令其祥相等腊。此顷外，恨如图剑所示砖的注蚀浆区伯域，臣假定笑是由望松弛桐区域(r≤ρ)和弹性免区域(r>ρ)构成的膏。在分析贯中，考从虑围岩文内的孔姨隙水和央固体部订分的相左互作用序，但孔冬隙水的症活动如诱认为与杆固体部反分中变争形动态升无关，善则可单独独进行劈燕围岩内橡的渗透服水的分夏析。413、城市驰隧道的看水压力察问题在城接市修淡筑隧浆道工组程，科如地拥下铁爹道、哪城市盏道路富隧道留等，第地下罪水的项问题舞是一巾个难亲题。港它对绩周边闭环境贼的影胁响是君不容股忽视乖的。在外揭部环健境保泊护中批，地苏下水失变动身是的佩隧道神施工队中的光共同邮的环归境因验素。豪在地唤层中晓，视亡深度害和地制质条贵件，侍土压屑、水涛压是穷处于宴平衡卸状态婆的，帜但修蛾建隧电道结杯构物急后，舍这种念平衡弄被破创坏，敞使地同层、陡地下弹水环哀境发销生变潜化。妹下图减是关党于随哥涌水掘的地的下水搬变动汪和地雁层变锡异的核机理闸概念聪图。敢据此磁，隧捞道开党挖会将产生广地下被水位衡降低锅和地毫层的桶压密补下沉脚，也经会造链成地碑下水永的流铁场变稻化和耗地下匙水的却变动绒。下示表列滥出隧办道开霞挖可元能引量起的袄地下脑水变掌动和戴地层每变异怕的现睬象和挨原因橡。4243表4地下献水变筑动和姻地层尺变异初的现麻象和孤原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利在“城市矿洁山隧道府设计标匀准”中对水叛压处理酒规定如抓下：（1）在地滴下水位训以下的路防水型托隧道的煎二次衬滴砌及仰岔拱的设凶计应考叙虑水压必力。（2）设戏计中谈考虑瞧的水德压力渐原则盗上是攻孔隙痛水压摩。考绩虑到灯实际圆上确斤实地枪掌握练水压雕是有克困难秃的，顿因此寒，要殿在实镇测中昂假定喊地下摇水位拍进行稠水压疑的计巴算。（3）水压形一般按康恢复后筐的水位热进行计梁算。一办般说，洒恢复后挑的水位杏较原水医位低些粒，但也索有高的闸情况，侵应进行继分析研病究。（4）一般昆说，在颤使用极果限状态草的研究五中，水蜻位最好残采用高兴水位（鸡丰水期喘的水位矛）或采需用低水惩位（枯逗水期的非水位）村。但在穴以下的庙地形、芹地下水厕条件下焰，使用础期间预柔计有可网能出现届显著变挤动的场喇合，应京假定异俯常时的同水位进早行最终避极限状桑态的研嫩究。44·类似谷臂地形，障地下水毛和地表厌水易于消暂时集忍中的场膀合；·类似秒扇状坚地形死存在惹丰富云的地夫下水邻，隧兴道两强侧出络现显悦著的徐不均队衡水茫压的兼场合畏。（5）在馅水位属经常单发生美变动专的情愚况，趴使用滨极限洲状态组研究方时，瞎设计厚中最宿好考凑虑水钢位的诸变动痰。（6）在设钞定水压剃时，还摸要注意盏以下几系点：·地下水蠢位不仅具与季节辱的降雨陡量的变锣化有关阿，也会作因近接貌施工引阁起的环颜境变化走有关；·因对肺地下槽水扬篇水的加限制期，地漆下水朝位也决有逐柳年上悄升情屯况；·因近接净施工使层垂直荷尿载作用贫在衬砌祝上的场披合，设盘定高水脆位不一胶定是偏比于安全私的设计护，因此赔，应进慨行高水奸位和低估水位的针研究；45·谷形地判和扇状递地形等奏把地下对水遮断桥的场合毛，会产横生偏水皱压，此奶时即使环水位低状，也会减出现弯始矩作用盾，因此酿要按偏龟水压进狼行设计老。（7）设计康时，下兼图所示宇，在衬抖砌的各笛位置，误水压都湖按作用秆在衬砌漠图心的糕半径方功向进行容计算。46图14水压闲分布八、亡极垒限状艇态设庆计方瓣法目前许刮多国家砍在隧道迈设计中到都开始渡从过去调的容许茫应力法际转变为抢采用极粉限状态坡设计方礼法。1、日需本采运用的液极限扔状态由设计衰方法（1）极尸限状裕态的拘定义采用母极限捆状态设设计丈方法迎首先码要设脸定其奖极限慨状态进。隧绵道衬责砌是下以轴袍力为蝇主的奔并承秧受地集层反杯力的畜拱形酬结构帜物，隆即使公产生丽弯曲捏开裂连和钢犬筋屈锋服而无使构砌件刚跟性降厉低，活弯矩即也会邪向刚干性没熔有降葛低的磨周围沃构件择分配哈，一底个构西件破氧坏不斯会立摇即造贵成整娃个结删构物驻的破极坏。笼荷载P在一古处发铲生弯步曲开简裂（A点）酱，钢蓬筋屈今服（B点）顿，接漫着即小使达咽到混野凝土请的压严缩极得限应斥变（C点）蓄，作蚁为结辉构仍招然多构会保渗持稳候定的喜状态扇，到葛最大椅荷载杆（D点）前蒸，位移秩、承载席力仍然左有足够听的富裕柱。47按下表歪定义衬挖砌的极捉限状态局，其对伙应的现叶象列于醒下图。48图1荷载菊与位北移的废关系表1二次锤衬砌相和仰擦拱的堵极限赔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旨开裂竿宽度学达到跪图中足的b点定义轰为使用冶极限状扛态，但苗仰拱可衡以缓和装一些。伞最终极念限状态本用钢筋样屈服定袜义，图慎中的c点，肆但衬遥砌是的被围兄岩包满围的话拱形浑结构舒，衬戴砌一菜处即奏使达财到最员终状通态，委也不记会造日成结迎构的弯破坏爹，因嚼此，苹可采偿用混蔑凝土德压缩幻玉极限洁应变讯，图咐中的d点定义肠。49图2极限虎状态县和现债象铁路隧霸道的使烦用极限肿状态主票要指：鞋衬砌掉觉块，妨踢碍运行变；发生格对列车扰运行安其全性有冠影响的矿轨道变品异；产说生妨碍垒建筑限争界的变猴形。最终葛极限潮状态厦指：廉衬砌建断面湾破坏那，混脾凝土众块体币崩落压；隧禁道结斜构体狂系丧撇失稳倍定性害而崩密塌；忧产生起需要铁改建蒸隧道匙的轨议道变到异；逐净空脏断面任缩小荷，与嗽列车骗接触莲。50表2各极限摇状态和狗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）荷载作用换在隧累道上予的主申要荷雪载，庆一般箩除自甘重外野，有秒地下躬水位挂恢复垄后的泡水压逆、接辟近施伪工影羞响产准生的势荷载慕以及法地震椅荷载绵等。平一般神在城第市条裕件下锅采用颈矿山睬法修萍建的走隧道割，土较压原插则上饶由初卸期支柏护完座成承贼受，沿二次光衬砌夹可不彻考虑逮土压弯的作耗用。梨但二振次衬脚砌要店考虑炉水位帅恢复劳后的肌水压锻作用词。（3）二开次衬炎砌和杂仰拱末的安糖全系角数二次衬丝式砌和仰岸拱的设分计安全籍系数采墓用各种拆分项系框数表示后。这些呢系数包窗括荷载年系数、桨结构解誉析系数汇、材料溜系数、椅构件系踪蝶数、结疑构物系碎数、地谎层调查纺系数等亏。512、我珠国单好线铁墓路隧悄道的腿可靠剩性设模计方荡法我国单猴线铁路家隧道采构用了以恳概率为轧基础的浅，以分乘项系数勺表达的倘极限状抱态的可盟靠度设司计方法扬。工程刚结构莫可靠朝度是拿指结巧构在栗规定嗽的时明间、守规定弹的条龄件下停，完暂成其愁预定竞功能介的概搂率。“规定的葡时间”一般是把指设计婶中根据里结构的您有效使租用期所甲规定的例时间，把称为设社计基准功期；“规定越的条责件”是指结邪构在正培常施工秀、运营韵维护环岗境下承笑担外力梨和变形临应能满绳足的条絮件；“预定托功能”包括除结构摆安全点性、聋结构姑耐久痕性和赤结构盛适用与性的勇要求萄。铁路目隧道狸结构亏应根僻据结扎构的右重要死性和熟复杂展程度响划分葵为三反个安耗全等船级，受设计台采用浮的目真标可秀靠指购标βnom值按结姜构不同多安全等基级取值芒。52结构设灿计基准朽期，是梯指工程杂结构均仗在正常子维护和盘使用条浇件下能简满足一薯定可靠晒的时间岭，考虑风铁路隧广道结构跃实际的初使用寿拥命当于100年，因遍此设计匹基准期膛规定为10沿0年。（1）结厕构设并计应兄按两宋种极晶限状也态设捆计承载能红力极限震状态：当结构腊构件达牙到最大谱承载能眉力或不写适于继镰续承载插的变形假的下列虏状态之宣一时，山应认为倾超过了驾承载能保力极限弦状态：·整个结贩构或结物构的一性部分作药为刚体企失去平怒衡；·结构貌构件凯或连床接因尚超过磁材料脊破坏本而破北坏；·结构怪或结欣构构误件丧眠失稳疤定。正常控使用衡极限暴状态廉：当结构辉或结构喇构件达袄到正常侨使用或贷耐久性经的某项臣规定限末值的下侍列状态党之一时浙，应认榴为超过冲了正常晋使用极酸限状态址。53·影响正秤常使用括或外观宏的变形烈；·影响豪正常磁使用牛或耐定久性畏能的摧局部馒损坏(包括详裂缝)·影响正园常使用婶的其他挤特定状温态。（2）隧窗道结塑构设掌计时吐，应智根据买在施世工和滚使用叔中的宋环境拆条件陡和影淹响分垮为三头种设璃计状宵况：(a)持久宏状况阴：在统结构毛使用汉过程孤中一晋定出凝现且国持续蛇期很捧长的统状况轧，持税续期闻一般希与使成用期兴为同尝一数舰量级就；(b)短暂状坐况：在乞结构施海工和使平用过程辽中出现捕概率较仗大，而草持续期较较短的菜状况；(c肺)偶然状域况：在原结构使帽用过程斯中出现舅概率很怒小，且防持续期灯很短的庭状况。结构燥均应晚对三偏种状惩况进估行承再载能情力极王限状斤态设题计；苦对持妇久状君况和鲁短暂泛状况含根据匆结构子需要筋按正舌常使渣用极烈限状呈态设扁计。54（3）对偶聪然状况罢，承载毁能力状态态设计狮，按下弯列原则喜：(a孕)按作珍用效悄应的自偶然诊组合烂进行确设计萍或采津取防跳护措销施，喊使主魂要承询重结未构不油致因骨偶然棕事件夺而丧赴失承献载能系力。(b选)允许主筒要承重兴结构因退偶然事艳件而局挂部破坏流，但结笛构的其种余部分枣仍应具嗓有在一题段时间激内不发拼生继发谦性破坏筋的可靠巩度。（4）正常指使用极召限状态绝计算结构生构件扒应分杜别按歇荷载港作用爪的短喇期效糕应组香合、廊长期惨效应垮组合质、短语期效名应组壳合并妄考虑离长期犹效应趟组合悬的影茅响进穷行验酬算，跪并应莲保证醒变形殿、裂域缝、烤应力熄等计寒算值收不超招过相谷应的粪规定倚限值跑。结构改构件疾设计浪时，新应根饶据使引用要针求选喝用不缸同的响裂缝敢控制曾等级劫，裂娇缝控另制等受级的冶划分裙应符编合下隐列规即定：一级：严格块要求弹不出认现裂哈缝的身构件荷，按缓荷载软短期孔效应税组合喷进行芒计算叮时，素构件泡受拉偿边缘苹混凝呀土不桶应产对生开荡裂。55二级检：一航般要个求不画出现待裂缝筛的构阵件，炉按荷免载长痕期效却应组绳合进扩行计望算时蜓，构妈件受汪拉边子缘混卵凝土兵不应虚产生巡寿开裂荣，而那按荷朵载短沉期效祝应组矿合进罚行计嗽算时检，构砍件受垦拉边观缘混言凝土挪允许普产生索拉应敞力，析但拉窑应力就不应离超过避设计票值。三级熄：容烈许出够现裂谢缝的支构件龄，最世大裂尤缝宽赤度按斧荷载诵的短赚期效晨应组者合并赔考虑恐长期牙效应腰影响娘进行许计算套，其茶计算昼值不尖应超绣过允甲许值味。56表7裂缝控猫制等级朵及最大杂裂缝宽丙度允许领值(mm兔)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、括号亿内数值萄为有侵纱蚀性的轰允许值沸；2、大跨杂度及特警殊结构慢的要求蕉视具体羞情况另遣行规定怒；3、对门特殊学地质章条件抹下的机结构仁应作经相应卡调整拳。（5）隧血道结陵构设兽计应宗采用钓下列钟两种誓极限汽状态相。承载肃能力尝极限忽状态企：包晋括结科构强蹲度极约限状喜态；船结构削整体侦稳定大及构滤件局内部稳糟定极绵限状汪态。油设计搂表达彻式为乖：式中γ0—结构茎重要桃性系现数；γd—计算模燥式不定至性或其植他分项蔑系数中搞未考虑犁的因素忙引起的借分项系顿数；S(维·)毅—作用效甘应函数除；Fd—作用立设计王值；αd—几何外参数池设计这值；R（·）—抗力调函数脉；fd—材料性晨能设计氧值。各设计狮值由相隶应的标蕉准值配误合适当店的分项唱系数表沟达之。对铁透路隧没道衬巾砌抗著压承膜载能装力，谦实用纸设计你式为徒：57式中昂：NK—轴力标疮准值(M娇N)，由港各种届作用说标准景值计观算得疏到；γsc—混凝土耽衬砌构堵件抗压罩检算时改作用效帮应分项鸣系数；γk—混凝土梦衬砌抗刻压检算阁时抗力蔽分项系填数；φ—构件距纵向灭弯曲粪系数芒；应缴根据记其长磨细比直选用估；fck—混凝土鲜轴心抗渠压强度温标准值(M伸Pa竹)；按规北范值选取用；b—箱—截面宽雄变（m）；h—截面高纪度（m）；α—轴向力派偏心影嫂响系数晌。正常使稳用极限权状态：圈结均达洪到变形认或裂缝隆限值的呆状态。它设计表喘达式为:58式中：δ(·订)—约束针值的走函数轨；[C遣]—结构毅极限由约束根值；Cd—几何受参数和设计花值。对衬誉砌抗返裂检答算用傻的实判用式稍为：式中：NK—轴力猜标准供值（MN）；γst—混凝土枝衬砌构途件抗裂编检算时鸣作用效屯应分项岂系数；γRT—混凝圾土衬滥砌抗胶裂检辛算时外抗力难分项么系数伍；eo—检算援截面驰偏心成距(m)，与霞轴力昼标准雨值Nk同时求涌出；fctk—混凝土烈轴心抗鸦拉强度败标准值(MP猜a)，规洁范选侄用。求出γSC、γRC、γSt、γRt四个分瓜项系数兰，此二炭设计式马就可使假用，按见下表取雅值。59结构构弃件应根济据承载讲能力极幼限状态罚及正常帮使用极匹限状态球的要求火，分别应按下列片规定进毕行计算蹦和验算齿：（a）承抹载力准及稳淋定：篮所有幕结构良构件根均应钞进行吊承载而力(包括压暂屈失稳)计算辈；在帝必要步时尚叼应进阔行结严构的仍倾复挺和滑扎移验懂算；脾处于僵地震宫区的滩结构狼，尚底应进沾行结洞构构罪件抗某震的勤承载笔力计卖算。（b）变形肃：对使梨用上需僚控制变判形值的帆结构构没件，应酸进行变贝形验算检。（c）抗都裂及跪裂缝若宽度伞：对技使用甩上要贤求不宝出现世裂缝悔的构较件，近应进缠行混腹凝土蔽拉应坚力验趣算；钥对使锁用上伞允许炎出现愧裂缝谣的构逢件，支应进旋行裂当缝宽抖度验乡丰算；宫对叠黑合式贤受弯盟构件矮，尚行应进负行钢篇筋拉禽应力沿验算疯。60九、暂特征曲傅线法1、概述197谋8年在参法国时巴黎,由法严国隧垫协召贡开了疼一次输专门耳讨论为应用上“收萌敛－周约束匠”法涂，即刷特征委曲线毙法计机算隧裳道支套护体担系的妄学术隔会议软。这脉个方衡法的夺应用良不仅雹引进急了围招岩力射学的燃基本递成果侦，也痰改变首了过略去一联直沿嫁用的容传统垄的结侍构力屈学的费计算煌模式中。特征甚曲线述法的仰基本怖原理准是利别用围助岩特田征曲坡线和启支护歇结构朵特征伟曲线凯交会仍的办健法来超决定挺支护潮体系迟的最异佳平边衡条剩件。显然杯，图1中曲避线是饿下述清解析构方程突的图毛解表嫁达：u∞=uo+锐up式中至：u∞—架设支沿护结构殊经过长繁时间后歌达到平译衡时的捷位移;致uo—支护校结构丘参与切工作门前坑榨道周测边的载初始夜位移打；up—支护结绣构在平碎衡压力p作用延下的生位移桶。61方法的必关键是秤合理地夫确定这片两条曲械线的基甘本性质用及其随术一些因者素的变谣化以及辩由两者披相互作稳用所决防定的最竖佳平衡洞条件。塑概念是山明确的搅，其内删在含意置是广泛街的。以脖围岩特刚征曲线义为例，重其形态飞不仅受梳到围岩溉性质、炉围岩构拨造的影播响,还受到费施工技诉术等的狸影响，散其形态休可能是速各式各理样的（示图2），绘曲线1代表弹甜性围岩项，曲线2代表弹馋塑性围拌岩，曲砖线3代表弹东塑－刚所塑性围组岩。62图1特征晶曲线滨法的驳图解瞧概念落图2围岩特淹征曲线受示例歪图3喷锚的叶特征曲宫线支护堡结构递的特学征曲挡线也冲一样霉，视咱其材左科、门构造苍也有佛不同升的形恶态。怪如喷沫混凝挪土支闷护和残锚杆拉的特述征曲役线就旧很不港相同汪（图3)。2、围岩络的破坏竟准则或造塑性判墓据围岩的妄破坏准猎则是由轮其本构耍方程决绞定的，尺在通常脂情况下遮都采用质摩尔一仁库伦破轻坏准则援。在一欧些著作辆中，也浴有采用浴三轴试慌验的统哗计方程版的。3、围岩宝特征曲墓线的类并型及其器表达式前面炼的分切析中描是假哈定围菌岩进主入塑乓性状氏态后绑，围菊岩性曾质是柄不发堤生变千化的各，即劳按图4中a曲线计距算，显纸然，这户个假定面是不完甲全符合蓬实际的傍。在当超前的计阀算中，谈多数假拜定围岩受进入塑顾性状态疏后，性弊质立即狼变化到坦可能的锯极值，岸如图4中b曲线滚所示穴。实扁际上牛，岩渣性的雨恶化荐如图4中c曲线所势示，是它逐步发厚生的。63十、初扯期支护私的力学还评价1、概捏述支护结蓄构的力逐学特性热是比较胆复杂的,因为它诵不仅仅求决定于窜支护结月构本身失的构造,而且律与周火围岩丧体的傲接触牺条件侨以及旁在施论工中申出现溜的各翼种变婚异有树关。毁因此,目前在封评价支圈护结构剥力学特柳性时,原则上将都假定施其他条底件是相蓝同的、压不变的停（如紧维密接触淹、压力顿分布均就匀、径纵向分布丽等）,只研究凝支护结侦构因结脂构不同耻而产生恶的力学聪效应。在一导般情迅况下,支护赵结构皂的力晶学特找性可凉表达野为(10惜-1)式中：K—支护结邀构刚度角。64支护正抗力p与其第位移u的比值数谓之刚丈度，即(1率0-智2)刚度锯的倒势数谓腿之柔马性。港可把搂各种夫支护客结构宿的力议学特查性用火所谓疑的支傲护结教构特轨征曲愿线来畜表示贷。支护舱特征位曲线箱，是丈指作足用在夜支护雪上的伯荷载棵与支主护变律形的择关系撕曲线趁，这滑和支我护与板围岩辱的接窑触状裕态有腔关。例如她钢支漏撑本何身抵利抗变朝形能战力很狱大，剑但当毁支撑喝上设胁有垫鸡块时,其对婶岩体昨变形赢的约红束则阀可能馋主要叔决定薪于垫装块。支护你结构亭的位免移up，多数赛情况下似可表达循为：(1恳0-概3)式中丑：u1p—支护菌结构览与岩冻体间竞的空榨隙等赴闭合趋；u2p—决定绘于支吼护结序构刚摔度的当位移拍。65从现有菜的资料涝看，目吗前满足遣结构物照功能要机求的混厌凝土的除耐久性昏可能只雄有60年左旅