2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁(yè)
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1、太沙基理論在太沙基理論中,假定巖體為散體,但是具有一定的內(nèi)聚力。這種理論適用于一般的土體壓力計(jì)算。由于巖體中總有一定的原生及次生各種結(jié)構(gòu)面,加之開挖硐室施工的影響,所以其圍巖不可能為完整而連續(xù)的整體,因此采用太沙基理論計(jì)算圍巖壓力(松動(dòng)圍巖壓力)收效也較好。太沙基理論是從應(yīng)力傳遞原理出發(fā)推導(dǎo)豎向圍巖壓力的。如圖1所示,支護(hù)結(jié)構(gòu)受到上覆地壓作用時(shí),支護(hù)結(jié)構(gòu)發(fā)生撓曲變形,隨之引起地塊地移動(dòng)。當(dāng)圍巖的內(nèi)摩擦角為時(shí),滑移面從隧道底面以的角度傾斜

2、,到硐頂后以適當(dāng)?shù)那€AE和BI到達(dá)地表面。圖1淺埋隧道松弛地壓但實(shí)際上推算AE和BI曲線是不容易的,即使推算出來,以后的計(jì)算也變得很復(fù)雜,故近似地假定為AD、BC兩條垂直線。此時(shí),設(shè)從地表面到拱頂?shù)幕瑒?dòng)地塊的寬度為2a1,其值等于:(1)式中a——硐室半寬;H——開挖高度。假定硐室頂壁襯砌頂部AB兩端出現(xiàn)一直延伸到地表面的豎向破裂面AD及BC。在ABCD所圈出的散體中,切取厚度為dz的薄層單元為分析對(duì)象。該薄層單元受力情況如圖1所示,

3、共受以下五種力的作用:(1)單元體自重(2)(2)作用于單元體上表面的豎直向下的上覆巖體壓力(3)(3)作用于單元體下表面的豎直向上的下伏巖體托力(4)(4)作用于單元體側(cè)面的豎直向上的側(cè)向圍巖摩擦力(5)邊界條件:當(dāng)z=0時(shí),=p0(地表面荷載)。將該邊界條件代入式(13)得(14)將(14)代入式(13)得:(15)式中z——薄層單元體埋深。將z=H代入式(15)時(shí),可以得到硐室頂部的豎向圍巖壓力q為:(16)設(shè)為相對(duì)埋深系數(shù),代入

4、式(16)得:(17)式(17)對(duì)于深埋硐室及淺埋硐室均適用。將代人式(17),可以得到埋深很大的硐室頂部豎向圍巖壓力q為:(18)由式(18)可以看出,對(duì)于埋深很大的深埋硐室來說,地表面的荷載P0對(duì)硐室頂部豎向圍巖壓力q已不產(chǎn)生影響。太沙基根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出,k0=1.0~1.5。如果取k0=1.0,并以f代,由式(18)得:(19)這和普氏理論中的垂直應(yīng)力計(jì)算公式完全一致。作用在側(cè)壁的圍巖壓力假設(shè)為一梯形,而梯形上、下部的圍巖壓力可按

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