第部分隧道設(shè)計方法

1隧道設(shè)計方法2一、概述

長期以來，隧道結(jié)構(gòu)的計算僅僅是針對支護(hù)結(jié)構(gòu)中的二次襯砌的，在計算中一直采取拱涵力學(xué)模式，即把襯砌視為拱形推力結(jié)構(gòu)，承受來自圍巖的主動和被動荷載。這種簡化顯然與隧道結(jié)構(gòu)的實際工作狀態(tài)相差很大。[例如]：理論上已經(jīng)證實，在無支護(hù)坑（隧）道中,坑道本身就是承載結(jié)構(gòu)，其工作狀態(tài)更接近于半無限或無限介質(zhì)中的孔洞那樣工作。地下結(jié)構(gòu)的力學(xué)模式必須符合下述條件：（1）與實際工作狀態(tài)一致，能反映圍巖的實際狀態(tài)以及圍巖與支護(hù)結(jié)構(gòu)的接觸狀態(tài)；（2）荷載假定應(yīng)與在修建洞室過程中荷載發(fā)生的情況一致；（3）所確定的應(yīng)力狀態(tài)要與經(jīng)過長時間使用的結(jié)構(gòu)所發(fā)生的事故和破壞情況一致；（4）材料性質(zhì)和數(shù)學(xué)表達(dá)要等價。

只要符合上述條件，任何設(shè)計和計算方法都會獲得合理的結(jié)果。不管采取何種設(shè)計方法，都必須清楚地認(rèn)識隧道結(jié)構(gòu)物與其他工程結(jié)構(gòu)物在本質(zhì)上的差異，主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：（1）其他工程結(jié)構(gòu)都是抵抗荷載的，而隧道結(jié)構(gòu)，按目前的認(rèn)識水平來說，圍巖同時是工程材料、承載結(jié)構(gòu)和荷載。隧道結(jié)構(gòu)的主體是圍巖，其承載結(jié)構(gòu)是由圍巖和初期支護(hù)、襯砌組成的一個整體。該系統(tǒng)的荷載是由支護(hù)結(jié)構(gòu)和圍巖之間的相互作用給定的，不是事先能給定的參數(shù)。

（2）地面結(jié)構(gòu)有很大自由空間，其中每個構(gòu)件都是事先根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)荷載決定的，并用大家公認(rèn)的方法進(jìn)行計算、驗證。相反地，隧道全部是開挖出來的，是在初始地應(yīng)力場作用下的工程材料中開挖出來的，也就是說是在具有一定應(yīng)力場的圍巖中修筑的。結(jié)構(gòu)很早就逐步地參與工作，其中的初始地應(yīng)力場是很難準(zhǔn)確決定的。4（3）在其他建筑中，設(shè)計者能夠計算與荷載假定相適應(yīng)的結(jié)構(gòu)的性質(zhì)，以及在可能的荷載組合下其中的應(yīng)力和變形。在隧道工程中要想計算出材料（既是挖過的圍巖也是支護(hù)的主體）中的應(yīng)力和變形是很困難的，因為它與形成的結(jié)構(gòu)的類型以及時間有很大關(guān)系。（4）其他建筑根據(jù)力學(xué)計算以及構(gòu)造上、經(jīng)濟(jì)上的考慮來選擇工程結(jié)構(gòu)的材料，而隧道工程的重要構(gòu)件（圍巖），本身就是建筑材料，我們既不能選擇，也不能極大地影響它的力學(xué)性質(zhì)。（5）在施工中，其荷載、變形和安全度與其他結(jié)構(gòu)相比都還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有確定，尤其是與最終狀態(tài)的關(guān)系密切。因此，在隧道結(jié)構(gòu)中最后狀態(tài)的安全度檢算和力學(xué)計算是存在問題的。二、設(shè)計方法的選擇和適用條件

隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計應(yīng)根據(jù)圍巖條件（圍巖的強(qiáng)度特性、初始應(yīng)地力場等）和設(shè)計條件（隧道斷面形狀、隧道周邊地形條件、環(huán)境條件等）選擇合適的設(shè)計方法。根據(jù)隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，在預(yù)設(shè)計中采用以下方法:

(1)標(biāo)準(zhǔn)支護(hù)模式的設(shè)計方法（簡稱標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計）；

(2)類似條件的設(shè)計方法（簡稱類比設(shè)計或經(jīng)驗設(shè)計）；

(3)解析的設(shè)計方法（簡稱解析設(shè)計）。

隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計，在有標(biāo)準(zhǔn)支護(hù)模式時以標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計為主要的設(shè)計方法。在沒有標(biāo)準(zhǔn)支護(hù)模式時，則要根據(jù)圍巖條件、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等選擇類比設(shè)計或解析設(shè)計的方法進(jìn)行設(shè)計。6標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計是用于一般圍巖條件下的標(biāo)準(zhǔn)隧道斷面的設(shè)計，在圍巖條件特殊或設(shè)計條件特殊時，采用已經(jīng)實施過的、經(jīng)過工程實際證實是安全和經(jīng)濟(jì)的支護(hù)結(jié)構(gòu)模式的設(shè)計方法。不僅研究隧道結(jié)構(gòu)物本身的安全性，而且要保護(hù)周邊環(huán)境或接近居民區(qū)的情況也越來越多。在這種情況下，有必要采用解析方法分析地表面下沉等地層的動態(tài)。在下面所示的特殊條件的情況下，宜根據(jù)解析的計算結(jié)果，進(jìn)行定量的判斷：（1）地質(zhì)條件特別差的情況；（2）埋深大、初始地應(yīng)力大的情況；（3）埋深小、地表面下沉有問題的情況；（4）采用施工方法、開挖順序與標(biāo)準(zhǔn)的支護(hù)模式不同的特殊工法的情況；7（5）斷稈面比趣標(biāo)準(zhǔn)罵支護(hù)緣瑞模式爸大得給多的奪情況泄；（6）斷輝面形桿狀特尋殊的編情況約；（7）洞趨口段攀、斜盒坡面組下隧姓道等韻地形田條件價可能刊產(chǎn)生秒偏壓找的情普況；（8）有霧接近母隧道揮的結(jié)鐮構(gòu)物元的情棕況；（9）預(yù)花計有共與時斑間有襯關(guān)的竄流變淚荷載真作用雷、二富次襯愉砌存暖在長閘期荷危載的奧情況抵。在解肌析方狂法中灰，有積兩種旅主要啊的方訴法，槍即：淡傳統(tǒng)車的結(jié)夜構(gòu)力肥學(xué)方桐法及路近代紹的巖型體力渾學(xué)方想法。屋前者縣是把李支護(hù)前結(jié)構(gòu)演和周若圍圍喉巖分惕割開殊來，靈把圍來巖作蚊為給鉤定荷客載，可支護(hù)時結(jié)構(gòu)斧作為破承載匹結(jié)構(gòu)舊，即倒結(jié)構(gòu)秤－荷蛾載模島式。而后者積是把同結(jié)構(gòu)浙和周逃圍巖炎體視調(diào)為一倆體，捷作為劈燕共同顫的承勿載體菌系，旁即相英互作鋪用模短式或騰圍巖及－結(jié)嚷構(gòu)模冬式，同這是宮我們騙目前擔(dān)在隧礦道設(shè)貸計中富力求沿采用咸的或呀正在熄發(fā)展敗中的墨方法享。8三、輔類比煉設(shè)計采用僵類比閱設(shè)計扶方法塑，應(yīng)落充分唯研究列其設(shè)賀計條悼件及調(diào)設(shè)計桐的妥揭當(dāng)性奪，根雷據(jù)當(dāng)羞地圍狹巖的雷性質(zhì)博加以餅修正足。所謂駁類似扎條件謠：圍潑巖條府件及符斷面輔形狀責(zé)等設(shè)作計條餓件的練類似報。研究遍圍巖塘條件撫類似此時，逼最有早參考刑價值典的是覺附近尖既有欣工程施的實高際情溫況，掛如在顆圍巖抖分類決時，褲應(yīng)著球重在漢彈性役波速耐度、付裂隙絹系數(shù)手、圍極巖強(qiáng)恐度比按、相專對密川度、迷細(xì)顆番粒含殊量等顛類似液性上菊；其渠次，悔也要蠻研究模地下具水條考件的匙類似絨性。設(shè)計亡條件汁的類轎似性晝主要吵是支行護(hù)模聯(lián)式、貫地形皺條件原、施駛工方蕩法、乞輔助袍工法晶等的珠類似陽性。類比凝設(shè)計緣瑞的類棟似性縫以及蛇妥當(dāng)拳性，升一般僑應(yīng)按考表1和表2所列絹項目賓進(jìn)行盾研究答。9從這丙些實岡踐中拜，大隊致上琴可以辦發(fā)現(xiàn)敬在進(jìn)踩行支閃護(hù)結(jié)鍋構(gòu)“類比蜓設(shè)計”時，緞需要廣注意絹的幾燭點(diǎn):（1）首職先，晴對坑刪道圍塌巖要綿有一黃個大苗致的旋分級慕。這疲些分鑰級大伐都是斥根據(jù)從地質(zhì)紙調(diào)查需結(jié)果理，為粱一座泳隧道脈或一娘條線括路單喘獨(dú)編閥制的小。但鎮(zhèn)不管條采用報何種絡(luò)分級餅，大中體上量都是克把坑芳道圍跡巖分氏為四能個基環(huán)本類汪型。匹即：1）完獻(xiàn)整、帆穩(wěn)定酷圍巖續(xù)；2）易進(jìn)破碎拐、剝滾離的軌塊狀博圍巖探；3）有負(fù)地壓武作用挪的破既碎圍成巖；4）強(qiáng)芒烈擠高壓性押圍巖?；蛴须x強(qiáng)大柄地壓帖的圍蠅巖。其中足某些凍類別扯還有談些亞陣類。10（2）各鼻類圍軌巖的稍支護(hù)鮮結(jié)構(gòu)葡參數(shù)陣大體輩按下遮述原弱則選上用。1）完毫整、踢穩(wěn)定由的圍建巖錨桿施長<1粗.5畝m，n=宏4~握4.秤2根/m左右愉，從黃力學(xué)守上看登是不度期待沖錨桿肺的支伯護(hù)作互用的宴，圍愈巖本姥身強(qiáng)斤度就村可以寄支護(hù)削坑道爆，但非因有必局部械裂隙爹或巖蹦爆等熊，用幫其加榜以控各制而各已。噴混描凝土褲用于概填平氣補(bǔ)齊魯，為落確保調(diào)洞內(nèi)乏安全物作業(yè)諸應(yīng)設(shè)哲金屬紹網(wǎng)防煮止頂著部巖河石剝普離。二次請襯砌知采用創(chuàng)能夠樹施工稱的最序小混議凝土刺厚度弊，約30攔cm左右座。2）易定破碎脅、剝獸離的滴塊狀胳圍巖錨桿料長1.芬5~桃3.曉5m，n=樹10根/m左右寇，多啊數(shù)情荒況是欄長、餃短錨粗桿配揮合使估用，目短錨劫桿用串脹殼皺式，揚(yáng)長錨篇桿用啦灌漿悅式。11噴層騰厚0~斥l0吳cm，穩(wěn)階定性養(yǎng)好些爸的用爐來填乓平補(bǔ)全齊，肆也可賽只在咐拱部幼噴射筒，此協(xié)時開逃挖正怨面無踏需噴橡射。寶金屬范網(wǎng)與耐（1）同腰，特廟殊情贊況要雅采用篩可縮宗性支打撐或浮輕型溫格柵劉鋼支迅撐。二次別襯砌怕厚度練約30墨~4寧0c陳m，包淡括噴漠層在脫內(nèi)約40容cm。3）有獻(xiàn)地壓挽作用剃的破膛碎圍速巖錨桿獅長3.崗0~居4.冬0m，有泥時用6.亂0m的灌界漿式杠，n=切10根/m左右切。這講種圍愚巖視汗圍巖陡強(qiáng)度敘比，央預(yù)計疲有塑支性區(qū)含發(fā)生弊時，透從控晉制它櫻的發(fā)唇展看絕，錨嬌桿必況須用憑噴混值凝土輪等加池強(qiáng)。噴層傍厚約15溉~2全0c博m，拱拒部和噴側(cè)璧涌同厚漲，視驢情況角正面晶也要尤噴5c熔m左右鴉。開挖哲進(jìn)度士要注懇意，讓必要遇時控戰(zhàn)制在1.換0m以下掛。二次冬襯砌啊厚度,包括測噴層絞在內(nèi)兵為40普~~份50婆cm苗,盡可刮能薄腔些。124）強(qiáng)艇烈擠執(zhí)壓性穴圍巖竟或有畏強(qiáng)大掉地壓士的圍圣巖在這播種圍裹巖中霉施工銜是很逮困難尤的，換要分凍臺階燙施工楊，限紗制分追部的融面積連。錨桿飾長4.烈0~況6.咬0m，n=宿15根/m左右比。噴層惰厚20追~2疏5c敲m，正捏面噴3~親5c狡m。必須內(nèi)采用奸可縮缸性支村撐，嗽間距瓦約75愚cm左右翠。二次址襯砌疼厚度憂，按速總厚蠅度50挎cm決定液。在30天以柔內(nèi)斷污面要碎閉合星，即剃要修映好仰朽拱。（3）在尊施工東中應(yīng)狠盡量吹少損悅害圍柴巖，興使其稼盡量斤保持秧原有競圍巖冬的強(qiáng)軟度，侍因此灑，應(yīng)鼠采用倍控制頑爆破袋技術(shù)夢。13（4）預(yù)株計有潔大變捷形和苗松弛豆的情胃況下狗，開禁挖面錫要全距面防終護(hù)〈包括爪正面〉,使之甚有充榨分的洽約束兄效應(yīng)籠，在專分臺水階開宴挖時野，上躍半斷駐面進(jìn)哄深不輩宜過明長，待以免果影響好整個鄰斷面逢的閉怠合時餡間。（5）二潛次襯凝砌通戰(zhàn)常是更現(xiàn)灌戒的，竹在修鈴二次思襯砌顧之前乞要修巾防水蓄層，孤形成含具有房誠防水值性能會的組剛合式太襯砌材。應(yīng)州使襯偏砌成財為薄拴殼，欲這樣拘可減史少彎詠矩而暈使彎種曲破胳壞的裝發(fā)生當(dāng)為最毫小。頂因此松，不生僅初閃期支咸護(hù)，恢二次租襯砌愁都要懼薄些屈。（6）允編許甚學(xué)至希臂望圍凍巖出塑現(xiàn)一供定的誼變形仇，以踩減少訴為完竭成支鵲護(hù)作表用所萌需的鉛防護(hù)串措施睬。這哄些防豎護(hù)措顯施包對括襯無砌，禿必要牢時要拆修仰棵拱以介及直誰接深丑入到乎不穩(wěn)拿定巖稅層內(nèi)丑部的湯錨固病系統(tǒng)梢，或蕩其他遇結(jié)構(gòu)唯構(gòu)件黃。14（7）要伙制定妄一個抹詳細(xì)顛周密響的量孤測計隊劃。買控制廉變形輕與應(yīng)愿力，數(shù)確定潮所建相立的匙支護(hù)園阻力往是否爪和圍李巖類似型相宜適應(yīng)胸以及互還需雷要什廚么樣岔的加室強(qiáng)措故施。（8）支利護(hù)結(jié)喚構(gòu)的撐施工吃順序沃與正沈確的川掌握架圍巖漿的時許間效龍應(yīng)很切有關(guān)慘系。鋒因此燭，施樂工要乏嚴(yán)格彼按著引預(yù)定染的施豪工程扮序施礎(chǔ)工。從當(dāng)氣前地亡下工架程設(shè)冒計現(xiàn)士狀來寸看，情多數(shù)絲式情況騎是依盜靠類蟲比設(shè)口計的巷，甚曬至有偶的提觸出“在隧說道力胞學(xué)中昨不可廣能進(jìn)子行計懷算，謹(jǐn)只能盼給以踩必要瞎的假橋設(shè)”，并洞指出“首先脂是提共出一蛛個大幣致簡帳化的槐力學(xué)勺模型籠，然押后根廣據(jù)某傻些經(jīng)醉驗和雁工程冠師的驚直觀莊來判蒙斷”。米刊勒更淚絕對風(fēng)地指密出“通過或大量循的虛航擬的按計算鹽，說而明我時們的借無知軌，這胃些雖娃然能窩夠使臣發(fā)包勝者得鐘到安栽慰，量也只販?zhǔn)亲陨⑵燮圬i人”。這吃些說殿法雖烤然有燒些絕眉對，栗但也捐說明賴計算斧的局詠限性似。15四、竿標(biāo)車準(zhǔn)設(shè)豆計在一熟般的彼圍巖惑條件駐下的竊預(yù)設(shè)取計中冊，有齊標(biāo)準(zhǔn)編支護(hù)設(shè)模式迫時，疊原則躲上都斥要采丟用標(biāo)蔬準(zhǔn)設(shè)哪計。煉這也仆是當(dāng)蠅前隧閱道設(shè)撕計方方法的司主流新。標(biāo)準(zhǔn)戶設(shè)計訊適合垃于圍傭巖條繪件(地形怨、地掀質(zhì)、篇埋深)和斷遮面積貫、斷浩面形慕狀、餡周邊塑環(huán)境昂的影柱響等怠條件翠均屬訂一般慎的情示況。抖標(biāo)準(zhǔn)棕設(shè)計廢流程尿如圖1所示范。采用發(fā)標(biāo)準(zhǔn)湯設(shè)計思時，雙根據(jù)底施工粒中掌序子面位觀察尺和量量測結(jié)廣果進(jìn)若行設(shè)蒜計修妻正是齡很重組要的俗。位調(diào)移量強(qiáng)有問介題的離情況愚，或衣在城裕市的甘土砂妖圍巖億及接吃近結(jié)芳構(gòu)物洪施工賺對地未表面灰下沉立有限績制等象情況缸，與率解析層方法睬同時倉應(yīng)用呆也是躲必要條的。16采用秀標(biāo)準(zhǔn)閃設(shè)計奴時，貧要確墨實地逆進(jìn)行乏圍巖轉(zhuǎn)分級殃，充俘分考刃慮應(yīng)柄用條執(zhí)件。未標(biāo)準(zhǔn)居支護(hù)仗模式尸的主伙要支港護(hù)構(gòu)兄件是字噴混倍凝土須、錨丟桿、轟鋼支籠撐等螺，同危時要他考慮肯開挖宇、仰揪拱、事二次捕襯砌余等。俯在附斷近有帖類似員條件秧的工碑程時蒙，也塑應(yīng)參溜考。2、昂標(biāo)準(zhǔn)萍設(shè)計仿的標(biāo)介準(zhǔn)支必護(hù)模寫式為了殺提高散設(shè)計耗效率苦和質(zhì)靜量，吸提高卻隧道假設(shè)計賽的標(biāo)廣準(zhǔn)化菠程度謠是非堵常重胃要的繳。這錄也是氧目前辦許多事國家鍬大力邁提倡偶的。屯標(biāo)準(zhǔn)艦設(shè)計釋的中并心內(nèi)垂容是賞支護(hù)裹模式押的標(biāo)墊準(zhǔn)化努。下蚊面列跟舉我軍國及暮國外緊的一移些標(biāo)階準(zhǔn)設(shè)蝴計的暖概況童。（1）我因國鐵練路隧囑道的芽標(biāo)準(zhǔn)葉設(shè)計單線煩鐵路穿隧道煤標(biāo)準(zhǔn)向支護(hù)教參數(shù)飾列于級表3、表4。173、城始市條弟件采稅用礦鉆山法談修筑之的隧事道的赤標(biāo)準(zhǔn)組設(shè)計最近丙，日濟(jì)本針芝對城逮市砂考質(zhì)土蔥和粘謹(jǐn)性土街的地燃質(zhì)條磚件和芹埋深弄淺的復(fù)設(shè)計黑條件目，編餓制了嗎城市細(xì)采用劈燕礦山襪法修求筑地暗下鐵錄道區(qū)葛間隧毀道或剝鐵路拔、道混路隧開道的半設(shè)計聞標(biāo)準(zhǔn)鏈，很唇有借憤鑒意腸義。堵該技阻術(shù)標(biāo)紫準(zhǔn)在比決定極斷面鑼形狀販時，寸考慮揭完成龍后和授施工拍時的硬穩(wěn)定陵。斷擱面形水狀視幕使用羨目的怪，要賽確保導(dǎo)建筑孕限界軟，同雷時要巷考慮面變形價富裕遺，盡嗓可能漫地采建用不笑產(chǎn)生浪應(yīng)力濟(jì)集中盲的圓蘋順的昆隅角鬧。同旋時原森則上零要設(shè)睡置仰濤拱，懸并采紅用鋼虎筋混總凝土石結(jié)構(gòu)困。因功在山窄嶺隧默道中慶開挖糧斷面卡形狀蠶的自暴由度蜻比較惡高，超應(yīng)根假據(jù)施耗工中擴(kuò)的量普測掌浩握實本際的朗圍巖告動態(tài)系，來挑驗證堵基本咸設(shè)計斥的安臟全性布。下圖餅是參喇考既蔽有的跟事例送，考龜慮各述種條巷件的返斷面膛形狀四。以水下各絨表是硬標(biāo)準(zhǔn)迅支護(hù)款模式等。18五、靈荷載—結(jié)構(gòu)蹄模式域解析裂方法顏中的脾幾個礦問題把隧眼道支曾護(hù)結(jié)淋構(gòu)在跑力學(xué)四上和兵構(gòu)造紙上作睛為拱扮形結(jié)父構(gòu)來憑處理瓶這個峰思想綿是從拒地面拍結(jié)構(gòu)叢引申橫出來汁的。兩是否賞合適爪和合傭理到君何種至程度耀要根萍據(jù)現(xiàn)精在的拆認(rèn)識奸、經(jīng)趨驗去撿判斷渴。把隧材道作介為拱祖形結(jié)微構(gòu)的餓概念,就是供承認(rèn)廣松弛糕土壓挎的作缺用。檢松弛鄙壓力禾不是獄不可覆避免嶺的荷勾載，富多數(shù)蘇場合杰是由倒于某犬些作勇業(yè)方犬法所摩誘發(fā)蚊的，燭因而碼都在尚力圖騎阻止嚴(yán)它發(fā)梢生。箱如果忙這一琴點(diǎn)收乖到成群效，襖就失惑去根扣據(jù)松墳弛壓示力決禮定尺棄寸的熄必要吹性。如果春施工線沒有滿滿足精下述述條件嘴，隧鴉道結(jié)套構(gòu)就屢只能暴是個娘拱,而按崖拱形捕結(jié)構(gòu)老進(jìn)行選設(shè)計質(zhì)計算朱：（1）制允止松陸弛和餓由此巧產(chǎn)生之的松仿弛壓俘力；（2）結(jié)享構(gòu)和嚇圍巖仍之間安有效潛的、袍長期濱的緊敗密接略觸。191、荷襪載及適荷載商模式在沿非用地彎面結(jié)逢構(gòu)的追設(shè)計赤方法巾進(jìn)行阿隧道迷結(jié)構(gòu)漆設(shè)計舍時，略結(jié)構(gòu)跟的作斧用效嗚應(yīng)基歷本上叼是由放荷載定產(chǎn)生非的，遣而隧甚道結(jié)丑構(gòu)的水力學(xué)年特性袍是：愁荷載召、結(jié)資構(gòu)、散材料提三位膀一體泰，沒古有象仰地面錘結(jié)構(gòu)貴那樣步明確控的荷付載概耽念。嶺因此膝，不跌得不奴假定梯一個“虛擬”的荷少載，怒認(rèn)為廳它僅白僅與翁圍巖抹的特性性有良關(guān)，御而與業(yè)襯砌脆結(jié)構(gòu)甜的特?fù)粜詿o期關(guān)，姨即“松弛沉荷載”。荷載與－結(jié)環(huán)構(gòu)模關(guān)式的裹發(fā)展,主要束表現(xiàn)滑在“荷載”處理色上,它大愁致經(jīng)錦歷了銜下述店三個革階段頃：（1）主殃動荷甲載模問式；（2）主端動荷爺載+被動寒荷載德模式傲；（3）實爪際荷鋤載模倒式。20多數(shù)軌情況欣都采執(zhí)取第仔二種噴模式登，考航慮了回結(jié)構(gòu)刑和圍踩巖之困間的寒相互串作用銷，局器部地裳體現(xiàn)頸了隧乒道作擇為地?fù)P下結(jié)婚構(gòu)的醫(yī)受力役特點(diǎn)稅。為監(jiān)保證叮圍巖戴約束登抗力映的存紛在，序就必很須保究證結(jié)覽構(gòu)與沾圍巖浮之間芽緊密茄接觸懶。第三鴉種模襲式當(dāng)須前正穿在發(fā)暮展，惰也就坐是形鴿變壓吳力。障實際征上它珠與第榜一種愁模式摘是一投致的慈，只梨不過扣荷裁創(chuàng)是實按地量悠測或套計算騙的。白實測休荷載苗基本取上反信映了曲結(jié)構(gòu)秧與圍分巖全蓋面的屆相互只作用旦的特意征。惹因此,結(jié)構(gòu)沫力學(xué)顛方法墾同樣析也可慰以反縣映結(jié)坡構(gòu)支夫護(hù)體號系相潛互作惠用的越功能蹄。21a)主動并荷載蓮模式扮；b)主動蔽荷載只＋被縮慧動荷憐載葡；c)實際礙荷載碼（形愁變荷齊載）采用承第三扭種模狗式時捆計算指中有棍二種澡情況肯：（1）結(jié)顧構(gòu)與近圍巖阿牢固刷接觸怠的情灘況：蠻在接丈觸面臣上不疫僅有備徑向魄荷載汗，還致有切媽向荷布載存魚在，傷切向鎖荷載衰的存羞在可就以減型小荷套載分虜布的果不均茶勻程挨度，紫從而南大大傭減小道結(jié)構(gòu)第中彎誓矩。外例如役，噴甚混凝桌土支衛(wèi)護(hù)就啟屬這滴種。22（2）結(jié)纖構(gòu)與魯圍巖啦松散鍵接觸句的情端況：圍在接燈觸面漿上只煎能傳銜遞徑腹向荷鼻載，企一般保具有簽回填坐層的英現(xiàn)灌屑混凝口土襯驅(qū)砌或薄用盾猾構(gòu)法蹄修筑麗的隧頁道都電符合季這種愁情況該。2、彈給性抗籮力的子處理彈性糧抗力租是相尾互作攀用產(chǎn)謊生的風(fēng)被動趕荷載號，把粗隧道穗結(jié)構(gòu)熔視為棚一個頸在荷芳載作告用下鄭的位獵于彈毯性地仍基上列的結(jié)耍構(gòu)，赤是現(xiàn)榮行計擊算方顯法的盟基本仍出發(fā)閱點(diǎn)。調(diào)把圍則巖對必結(jié)構(gòu)釋變形旺的約中束所吐產(chǎn)生島的反架作用胳視為蒜線彈袋性的翼，即σ=Ky（K為彈產(chǎn)抗力涼系數(shù)傘；y為接倦觸點(diǎn)感徑向姜位移覆）。23實際濁上，懲在荷瓜載作考用下錯地基在的變墓形是里一個拼彈塑匪性過絞程，霞在初貼始荷勻載作羊用下武，一肺般地緊基向栗襯砌歌方向那移動尊，因海為圍漂巖在炊開挖滿中會叉松弛寫或在勢襯砌茂回填榮中沒狂有達(dá)偏到密妻貼的推要求塑，而日在卸蠻載條石件下恰，圍導(dǎo)巖變或形只雷有一損部分?jǐn)?fù)原他。因勵此，遇彈性勵抗力暢系數(shù)傭，不絕完全墳是圍竊巖的笛特征盛值，兆它受丟到承敏載面澡大小皮和形密狀以酸及荷矛載大對小的窮影響徹。彈性越抗力足系數(shù)K，實氏質(zhì)上郊與地通基反每力系暈數(shù)是扁一個洲概念限，因煉此應(yīng)鴉盡可軋能地顆采用寇原位匯置試顏驗的書地基捧反力佳系數(shù)昂。在領(lǐng)土砂清圍巖邪的情誓況，外可采淋用下案式確他定：式中載：Kn：法達(dá)線方糞向的氣地基脊反力緊系數(shù)規(guī)（N/柳cm3）；Eo：孔競內(nèi)水斤平加帖載的鬧變形破系數(shù)嚷（N/乎cm2）；Do：襯焰砌外縮慧徑（cm）；δ：襯講砌的伶變形蓄量（cm）。2425彈性劃抗力略與水腎平荷泊載之許間有己密切鍵關(guān)系牙，在清松散角地層溪中因鉛水平鍋荷載皮大，蜂彈性罵抗力粒很小蘿，圍乏巖約侵束襯哀砌變在形的舒作用叉不大導(dǎo)，一浩般計糖算中四可以摩忽略掙彈性隆抗力拿。但切在巖汪質(zhì)隧福道中貓，彈童性抗戲力的鹿作用山是非交常顯倡著的油，它唇能夠種充分委體現(xiàn)恢圍巖年約束廣變形涉的作箱用。彈性海抗力銷分布服多數(shù)居按徑巡壽向分盤布，情但也筒可按累水平導(dǎo)分布義處理服。一納般以妙彈簧傳表示,有全鎖周彈補(bǔ)簧模乖式和專在圍葡巖條爹件差席的情結(jié)況采屬用在霧隧道噸頂部45o范圍泛內(nèi)不釘設(shè)置映彈簧聽的模澇式。背計算論時彈怠簧出夾現(xiàn)拉搶力的遵場合播應(yīng)取萍消彈農(nóng)簧。圖3彈性系抗力晚的分施布圖圖4彈性灶抗力炕的彈鏡簧設(shè)出置3、近且接施蔬工的吐影響隧道訓(xùn)完成決后有戴接近幻玉隧道襖進(jìn)行梨其他瘋結(jié)構(gòu)垂物施見工的曬場合澇，隧必道受臺到其鐵影響頌會產(chǎn)閥生位掏移、鳳變形挎。在館這種逢場合計，要速切實銳掌握粉對二焰次襯鏈砌及蜘仰拱厘的影嬸響，合必要乖時要散考慮斜近接害施工胃所產(chǎn)意生的克荷載彎。（1）近道接施泊工的鳴種類機(jī)和變河形動顆態(tài)的北特征26圖5近接籃施工版種類蹲和變慈形動修態(tài)特俊征隧道王上部意填土幣；隧道挑上部充挖土驅(qū)；隧道友并列駛；隧道電交叉（2）設(shè)輛計方框法近接金施工擠的影泊響程吐度與痕近接培的程辰度（炒間隔爆距離忙）、焰近接渠施工詳?shù)囊?guī)赴模（鄭荷載諷的大役小、末范圍券）、杰圍巖輩條件渡、襯構(gòu)砌構(gòu)瞧造等政是多騎種多該樣的躲。為饞此，拘影響維程度機(jī)不能讀一概貌而論菌。（3）近嗎接荷株載的看計算驅(qū)方法由于掉圍巖少的應(yīng)遙力狀栗態(tài)變憐化而合出現(xiàn)乎各種趣各樣抱的現(xiàn)湊象，混但大堅體上悉可分場為圍爺巖應(yīng)肅力向?qū)嚎s暈側(cè)變場化（悲近接趟加載豎）和繳向拉步伸側(cè)愚變化冬（近額接卸貨載）丟二種太情況閘。a.近接雄加載作用幼在地覆層上該的荷墳載向球土中頑的影萌響，獨(dú)隨深淺度因堡應(yīng)力泥分散臥而減扛小。洞說明漏荷載被的作情用范元圍是核有限餡的，嫁一般客越深援地層叛的剛東性相朽對地脾變大戚。為皆此，偽對二油次襯助砌及穴仰拱批的影洽響也便是逐某漸減卸小的籠。27七、速結(jié)厘構(gòu)計銅算中扯的水退壓力珠問題從防喘排水盯角度氣設(shè)計傘隧道襪有兩榴種類光型，沉即防塵水型著隧道征和排端水型鮮隧道獸。水儀壓力增的處善理是懷一個最難題奔，特誰別在輔巖質(zhì)放隧道花中。1、對販地下窮水問跨題的鋒基本截認(rèn)識（1）水栗是循恥環(huán)的茶。因運(yùn)降水岸、滲魂透、即蒸發(fā)虛等現(xiàn)退象，偏具有它在大對氣圈仍、地?fù)u表、莖地中狠循環(huán)熔的性堅質(zhì)，歇并以燥地表無水、翠地下店水的蛾系統(tǒng)風(fēng)在循房誠環(huán)系謙統(tǒng)中絞存在晝。28（2）地顧下水舊是經(jīng)膝常變記動的禁。地鴨下水泉由于燙降水搭、河迎流、蠻湖泊祖等的翠補(bǔ)給率，當(dāng)胃超過怠其儲王存能邪力時捉，就側(cè)向河撕流、禽涌泉鹽等流視出。（3）開帳挖工隊程是僑以排倒水為律前提霉的，各對水代循環(huán)唉有一沿定影繼響。獄在山吊嶺隧道道中廟，通窩常是預(yù)一邊弟排水壇一邊漲開挖聯(lián)的，滑使水璃處于斃動水狗狀態(tài)等，可川以減妥輕作隙用在徐襯砌杠上的犁水壓圣。這纏是能喚夠修尸建海隔底隧閱道的悲理由豪之一形。29（4）對漠地表仇水、將地下鍬水的筍影響狐。地快表層回的滲典透能紐奉力非凱常強(qiáng)謹(jǐn)，降銀水的旗大部屋分向色地下流滲透熱以土遭壤水尺儲存補(bǔ)，其壞后從昌表層坐到數(shù)辦米的竊土壤調(diào)層和瞇風(fēng)化鍛層的寧蒸發(fā)照和樹松木根料系的聲吸收錄、蒸軋發(fā)，割并向陷深部飾滲透鄉(xiāng)豐。（5）地體下水碑的存叔在形漿態(tài)。屯隧道劍施工釣的涌吵水形緞態(tài)與投地下摧水的勒存在既系統(tǒng)秤關(guān)系侮密切咽，其所形態(tài)倦從空揪隙的忽角度椒看，失大體斷上可名分為酬層狀暈水和渡脈狀擠水。（6）山幫地地蹲下水語的流減動規(guī)串律。浩其規(guī)趣律是玩：在筒賦予向地下赴水的贊山地白中，消水頭狗一般綱因上爭部比雕下部漁高(pmu>pmb)，故奶向下區(qū)流動暴；谷地朵下水趙在流斤出的銷河流植部，嬸則相餅反，釣因下患部的趟水頭對比上笛部高(pru>prb)故是啊向上豎流動詠的；景山側(cè)棕與河竄側(cè)及映其中堵間部些的水站頭，插是pmb>phb>prb，故妄地下猜水是惜從賦腸予部受（山千）向狹流出惑部（著河流這）流控動的斷。30（7）地弦質(zhì)條焰件與摘影響薪范圍·中、聰古生蒜層：弦埋深壟在15什0m以內(nèi)蕉幾乎等都受棋到影霞響，貫出現(xiàn)晃枯水非現(xiàn)象少，其主范圍撫在埋酸深50～10掛0m時是鐵最大副的，摟隨著勿埋深頓的增鈴加有匆逐漸弊減小雖的趨摔勢。鬼在破雞碎質(zhì)掀圍巖捏中，千影響叛范圍槍有的譽(yù)可達(dá)10忍00～20境00壞m的情廳況?！ど畛赡龓r類哪：發(fā)脖生枯抖水現(xiàn)贈象大短多在壩埋深20鬧0m以內(nèi)伴，也召有離細(xì)開隧秀道10荷00謹(jǐn)m的情競況。肉與中周、古政生層急一樣局，影購響范替圍在李埋深50～10舍0m時最艘大(一側(cè)浴可達(dá)15匆00鏈m)，埋逢深越肆大，藍(lán)影響普范圍續(xù)減少塵?！ぷ冑|(zhì)旬巖類勉：數(shù)渾據(jù)比聚較少碗，看蝕不出競規(guī)律線，但防埋深賊在50搏m以內(nèi)幕，多疫發(fā)生疫枯水捎現(xiàn)象價。·火山施巖及諷火山驗破碎設(shè)巖類柴：枯卵水現(xiàn)答象在終埋深25緞0～30次0m時，顫幾乎蛋都發(fā)柜生，悲范圍開在埋厘深10賞0～20娛0m時最將大。31·砂礫姨層：伍數(shù)據(jù)影比較膀少，遭看不晉出規(guī)第律，沈但埋學(xué)深在50策m以內(nèi)振，多士發(fā)生堡枯水振現(xiàn)象瓜?！つ鄮r遠(yuǎn)、砂搭巖類終：枯首水現(xiàn)冠象幾苗乎在候埋深10毯0m以下仿、距燒隧道50控0m以內(nèi)咱發(fā)生粗。埋尸深在20所m～30介m時影杰響最蛛大?！せ鹕嚼枘嗔魑慷逊e旗物：短埋深膽越大策其范嬌圍也躬越大尿。2、山殃嶺隧晝道的聚水壓易力問齡題（1）既析有的吸一些尊研究姿成果我國宜水工廊建筑甚物荷肌載設(shè)括計規(guī)喉范規(guī)賢定：柄作用邀在混率凝土洽襯砌蓬的外雀水壓吸強(qiáng)標(biāo)跳準(zhǔn)值氧，按誰下式鞋確定遼。P=毛β·γ·H式中諒：P：水煙壓強(qiáng)田標(biāo)準(zhǔn)疊值；β：外填水壓丹力折但減系墓數(shù)；γ：水母的重羊度；H：作銳用水晃頭，全按設(shè)即計采拴用的嘆地下宗水位益線與具隧洞詞中心艇線之墳間的跪高差暢確定疊。32表說莖明：昌在不撓同的肢地質(zhì)叫條件膨下，鵲水壓袖值可日以有運(yùn)不同現(xiàn)程度挺的折角減，別而折蛋減的群主要矩方法缺是根站據(jù)開辛挖后份暴露覆的滲它漏水礎(chǔ)的狀祖況決蹦定的弊。這捏實質(zhì)責(zé)上，龜也是鍵目前死許多俯國家揚(yáng)采用道的辦活法。千因此隸，利臣用平眠導(dǎo)進(jìn)族行超炮前的鍵地質(zhì)擠預(yù)報瘦，根駝?chuàng)r傳面的鹽水的崖活動顆狀況鎖，或牽透水巡壽試驗市確定炮折減刺系數(shù)吼是可嫂行的愉。在錨拴桿噴俘射混他凝土枯支護(hù)辮技術(shù)舉規(guī)范滿也建侵議外善水壓好力可佩采用稈地下盒水位奏以下超的水稼柱高救乘以伶相應(yīng)菜的折僻減系塌數(shù)的植方法憤估算藝。33鐵路段隧道秀的一飛些研資究指剝出：一般錫說，工隧道鬧地區(qū)級地下軋水分彩為2種類若型，句即淺秘層風(fēng)蠟化裂桂隙水呢和下志部構(gòu)欺造裂話隙水恢。前晉者主攜要循及環(huán)在40育~5稱0m以上剩深度卵范圍皮內(nèi)，掉水交賺替作男用強(qiáng)載烈，肝后者惜大多墾數(shù)循啄環(huán)在50練0m以上椒的深牛度范基圍內(nèi)世，水那交替糧作用顧緩慢服。深的埋隧茶道的好涌水繁則大允部分巡壽來自速自身曲所在靠的含令水介季質(zhì)的鴿儲存愧量（犁即下倆部構(gòu)蚊造裂痛隙水添）。萬實踐至證實渡，在墨這種四情況聚下，賺隧道臺開挖徐后對瞎地下慌水活畝動影阿響的辭范圍魯僅局抹限于您一定坡的范紡圍，酬而不鞏是整牛個地窩下水沈都對善隧道季發(fā)生屈作用兇，實膚質(zhì)上術(shù)是深宣層循禾環(huán)水步在起帶作用腹。這標(biāo)個結(jié)孩論說襯明：釣為什汪么那未么多熊的山晉嶺隧狼道，忍都沒推有考裂慮水賤壓的滿作用差，或攀僅僅創(chuàng)考慮宏可以箭接受倦的水糊壓值君，即退對水再壓值符可以秒進(jìn)行蜂折減猛，而嬌且折定減系驚數(shù)隨毛著埋攝深的蹦增加供（意琴味著阻滲透黎系數(shù)太的減喘?。R也隨棟之減技小。34一般贊說，社在地御質(zhì)判己斷中壓，當(dāng)柜滲透換系數(shù)藥小于10-6~1可0-7cm煩/s時，旬就可輕認(rèn)為歡是不氏透水西的圍睜巖。燃也就飄是說吵，當(dāng)爪隧道音所處誓的圍石巖介劇質(zhì)的但滲透創(chuàng)系數(shù)憲小于趙此值萬時，病折減石系數(shù)雞就可負(fù)以考恨慮采稅用0，即膛不考拔慮水欄壓的腐作用壇。同溉時滲接透系挎數(shù)有蒼一個賭規(guī)律忌，就塘是隨噸著埋穿深的哥增加夸而減塔小。腎例如芬秦嶺堵隧道定一些路試驗飯結(jié)果快，就鄭說明天了這柔一點(diǎn)參。35表3滲透哪系數(shù)投與埋揭深的醬測試醬關(guān)系深度滲透系數(shù)（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）孔宅隙水癢壓的努計算片問題基本票觀點(diǎn)初：日本薦青函絞海底構(gòu)隧道類是采鍵用全職斷面躲圍巖吸壓注購的一魯個典庭型的哪隧道存，認(rèn)粉為作慈用在異隧道憲襯砌謙上的錘水壓臣值與角圍巖金的滲唇透系犧數(shù)有麥直接矩的關(guān)城系。圖a)表示釘顆粒厚狀空侍隙中捧壓注份材料貪沒有奴完全蜻充填暫，但若已固急化的絨狀況截，水角只在悶顆粒脊和壓爆注材漢料間包的間皇隙中筐流動金。圖c)表示魯壓注睛材料傲充填項圍巖蛛中裂寨隙的谷狀況低，水屋也是斜只在租殘留抓的裂訴隙中登流動昏。36圖6壓注稼圍巖米的滲王透?？肥皆谶@勵樣的濤圍巖映中，饞對充敏填率潮和透盾水系捏數(shù)做獄了如加下假禍定：·壓注搬帶內(nèi)抽水只詞在間理隙中筍流動起；·顆粒辨、巖寇石、斑固化囑的壓碼注材珍料不里透水牌；·壓注買液容壓量Vt與壓證注材四料的慮固化創(chuàng)容量Vg之比點(diǎn)：(Vg/Vt)=張β，取β≤周1。將圖a)、c)的復(fù)史雜模錯式簡句化為應(yīng)圖b)、d)模式瞧，即以將圍欺巖中晚的壓涌注材扭料的捐容量嘩置換技為等從效的鳳粒子徑，或琴置換甲為等憶效的睜巖石即部分順，這膛樣就窄可以棕只考頌慮壓創(chuàng)注后棗僅僅盡是空低隙率拜的變鏈化。假定末圍巖麻的初楊始空鈔隙率獵為λi，壓貫注后彈的空托隙率慨為λsg，則疊有：λi=1表-Vs/V；λsg=1技-（Vs+Vg）/V式中V：對那象圍底巖的響容量閥；Vs、Vg：分咽別是燈土和懇巖石棗的固唐體容期量及驗壓注登材料憑的固閱體容桶量。37其次少，壓獄注材芝料的述填充年率：α=Vg/V×1搬00廁%=βVi/V×1臭00澡%α=Vg/V×10治0%泥=(λi-λsg)式中Vi：漿存液的童容量噴；β：壓療注漿史液的向固化允率，β≦1。透水兩系數(shù)糊比k'怎/k：k'/k=f(λsg/λi)=f(λi-α)/f(λi)如果樣知道芽壓注浩后的璃空隙晃率λsg，就奔可以亮求出蘋壓注貿(mào)后的京透水儲系數(shù)k。當(dāng)α=季λ時，嫁也就撈是說錢空隙紛完全跨被漿誤液所匯填充告，則k'遞/k趨近包于0；當(dāng)α=售0時，喉也就渴是說最漿液何完全奧沒有拘填充美，k'/k趨近綱于1。38作為犁參考癢，將城一些組研究變成果串示于制圖，捉可以匯看出傳：填礎(chǔ)充率拿越接找近λ值，k'偏/k則急她劇減每小。傍根據(jù)遍試驗詞結(jié)果紗，壓孝注材掌料的臣最終料飽和膽率一保般在0.池8~閘0.樣9左右縣，k'籮/k可減脹小到10-2~1嶄0-3左右災(zāi)，這療是可粗能的賺。青斤函隧氏道的矮壓注桐帶內(nèi)等的k'咳/k和α的測鐘定值礙的比廈較示聯(lián)于圖頂。39圖7滲透前系數(shù)灶比和臭充填端率的查理論叮和試夢驗關(guān)拔系圖8充填菜率和屈滲透顏系數(shù)宣比的悟關(guān)系采用悠的方釀法：[例]：在辰海底透隧道字中，渣為了丸減少爬襯砌靜背后練的水慕壓，織應(yīng)容躲許水唐的流認(rèn)入，張但從澇減小殲揚(yáng)水殃費(fèi)用俯出發(fā)咱，應(yīng)鄉(xiāng)豐向隧寧道周厘邊圍駐巖進(jìn)范行壓喉注來廉減小摟透水遣系數(shù)蠶，控筑制水路的流糠入量伍。設(shè)便定壓塌注范亂圍并少減小拖透水旋系數(shù)楊后，快必然償?shù)卦诟笁鹤⒛w范圍促外周貴有較觀高的殘水壓目作用街，在待其內(nèi)雪部，嫂則出夠現(xiàn)水米壓急攪劇降并低的攤水壓比分布糾。下唉圖是互巖層想壓注半模式姥，在漠外周哪承受繪水壓按，而凈襯砌巡壽則承吊受開鑼挖引員起的獵地壓肺。40圖9解析挖模式為使竄問題刃簡化巖，視走圍巖闊為均其質(zhì)、截各向情同性責(zé)的彈春塑性倦體，紐奉其中漲作用川的初膛始應(yīng)晚力視芬為靜儉水壓梅力狀電態(tài)，思因為柔孔隙乓水的夜流動鏡很緩累慢，牧故達(dá)些西(D絞ar妖cy鮮)定律鄰也成族立。其次需，隧噴道(半徑a)周圍其有半鹿徑為b的注據(jù)漿區(qū)叼域，疾其外態(tài)圍作優(yōu)用由粒有效恐應(yīng)力p*和孔思隙水檢壓uwb之和寬形成族的壓堵力p0，一桿般與蕉圍巖彼的初也始應(yīng)沒力不鮮同。喜在注亭漿區(qū)延域很袖大的洗情況吸中，藍(lán)可近忌似地忌令其臭相等話。此舌外，惜如圖乖所示糞的注饒漿區(qū)撿域，緩假定治是由學(xué)松弛由區(qū)域(r≤ρ)和彈播性區(qū)委域(r>ρ)構(gòu)成棕的。在分癥析中豎，考些慮圍其巖內(nèi)購的孔裕隙水符和固幸體部提分的蘋相互待作用納，但評孔隙虧水的完活動雙如認(rèn)謝為與綿固體飲部分替中變陣形動況態(tài)無尼關(guān)，籮則可驕單獨(dú)鋼進(jìn)行江圍巖燙內(nèi)的弟滲透清水的絹分析孫。413、城哨市隧鴿道的翻水壓冒力問跟題在城襪市修購筑隧豪道工累程，侵如地棋下鐵董道、焦城市綿道路覺隧道爪等，填地下舉水的彈問題丘是一何個難夢題。浩它對懶周邊錯環(huán)境百的影到響是啊不容執(zhí)忽視船的。在外水部環(huán)嘆境保尼護(hù)中俯，地恩下水裕變動壞是的丈隧道瞇施工炮中的杏共同配的環(huán)球境因仿素。窮在地棒層中思，視奔深度軌和地版質(zhì)條獻(xiàn)件，稱土壓哲、水辜壓是瞇處于溜平衡鼻狀態(tài)膠的，享但修現(xiàn)建隧墻道結(jié)樂構(gòu)物搞后，巨這種相平衡圓被破糠壞，少使地炊層、息地下惱水環(huán)蒜境發(fā)嶼生變殊化。浪下圖慎是關(guān)蓮于隨賄涌水靜的地陷下水幣變動嘴和地徒層變城異的地機(jī)理居概念狠圖。其據(jù)此蔽，隧雪道開摔挖會荷產(chǎn)生特地下狐水位倚降低夾和地館層的煙壓密眼下沉培，也輩會造拼成地漏下水餃的流湖場變丈化和殃地下糖水的芒變動蛛。下抱表列勢出隧售道開偷挖可島能引精起的盼地下視水變?nèi)簞雍拓惖貙铀ψ儺愘e的現(xiàn)刑象和輛原因略。4243表4地下艘水變牙動和誰地層男變異承的現(xiàn)洋象和嬸原因現(xiàn)象主要影響主要原因地下水變動地下水位（水壓）降低井枯竭、井的水量減少、鹽水化、缺氧空氣發(fā)生、植被生態(tài)系變化施工時的抽水、漏水、運(yùn)用中的漏水地下水位（水壓）上升濕地化、水田濕田化、結(jié)構(gòu)物上浮、植被生態(tài)系變化結(jié)構(gòu)物的存在、施工時的復(fù)水地下水流動方向變化流況變化同上漏水與地下水位降低相同結(jié)構(gòu)物和遮水不足地層變異地層壓密下沉道路·結(jié)構(gòu)物下沉、配管類的功能障礙地下水位（水壓）降低地面下沉同上、動的地層特性變化漏水、施工中·施工后的結(jié)構(gòu)物位移開挖時的側(cè)方位移同上同上日本浙在“城市萍礦山路隧道敵設(shè)計狂標(biāo)準(zhǔn)”中對垮水壓黑處理局規(guī)定號如下司：（1）在塔地下祖水位廣以下貧的防鐵水型潑隧道促的二膠次襯租砌及超仰拱窩的設(shè)哪計應(yīng)樸考慮啟水壓半力。（2）設(shè)帥計中甚考慮第的水現(xiàn)壓力拳原則掏上是每孔隙喊水壓奏?？蓟飸]到依實際糧上確傭?qū)嵉鼗钫莆沼浰畨阂怯袆兝щy旦的，倍因此風(fēng)，要盟在實壟測中斑假定測地下賢水位林進(jìn)行稿水壓渡的計慨算。（3）水統(tǒng)壓一循般按抽恢復(fù)許后的資水位免進(jìn)行魄計算愛。一賞般說墊，恢張復(fù)后羊的水懷位較偵原水輸位低廉些，揮但也處有高撈的情盼況，堵應(yīng)進(jìn)個行分凱析研井究。（4）一嬌般說針，在脈使用別極限拌狀態(tài)尸的研詢究中括，水涼位最氧好采要用高納水位叔（豐檔水期渣的水滿位）油或采繳用低由水位區(qū)（枯創(chuàng)水期襯的水蠶位）慎。但妻在以樣下的嗚地形飽、地術(shù)下水商條件研下，園使用疑期間含預(yù)計談有可姐能出絕現(xiàn)顯課著變說動的據(jù)場合東，應(yīng)洞假定能異常騾時的魔水位糠進(jìn)行湯最終吼極限蜻狀態(tài)允的研痰究。44·類似地谷地獸形，初地下容水和櫻地表溝水易掘于暫辮時集咱中的欣場合爺；·類似蝕扇狀聽地形鞭存在扣豐富綢的地任下水玩，隧寶道兩排側(cè)出禿現(xiàn)顯談著的腿不均取衡水鑒壓的啄場合半。（5）在蒸水位姻經(jīng)常陸發(fā)生刺變動處的情襖況，壘使用春極限忠狀態(tài)康研究體時，洪設(shè)計僵中最摘好考企慮水館位的鹿變動箭。（6）在搭設(shè)定池水壓瘦時，雨還要惕注意衛(wèi)以下梢?guī)c(diǎn)織：·地下雙水位同不僅圓與季典節(jié)的般降雨貿(mào)量的祖變化蛙有關(guān)夠，也然會因闖近接舊施工伸引起辦的環(huán)盈境變揀化有咱關(guān)；·因?qū)U地下委水揚(yáng)凝水的彼限制可，地扯下水提位也叛有逐討年上得升情芝況；·因近編接施堅工使之垂直謙荷載禽作用棵在襯懇砌上耀的場妄合，損設(shè)定屋高水儀位不治一定恭是偏孔于安犧全的逗設(shè)計室，因亡此，和應(yīng)進(jìn)拒行高魚水位館和低參水位盞的研及究；45·谷形辯地和探扇狀翁地形化等把與地下隊水遮代斷的都場合蓬，會皇產(chǎn)生破偏水每壓，陵此時繼即使賽水位偵低，柄也會丘出現(xiàn)說彎矩蹈作用干，因衛(wèi)此要本按偏喂水壓基進(jìn)行宰設(shè)計益。（7）設(shè)柴計時倉，下慮圖所崇示，頸在襯何砌的家各位瓦置，脂水壓商都按亦作用行在襯畜砌圖故心的樓半徑惑方向腹進(jìn)行綱計算姥。46圖14水壓榮分布八、雜極祖限狀紀(jì)態(tài)設(shè)市計方針法目前碰許多目國家吩在隧澤道設(shè)繳計中麻都開朵始從萌過去料的容漂許應(yīng)園力法遙轉(zhuǎn)變殿為采穗用極勉限狀脆態(tài)設(shè)凱計方趴法。1、日仔本采像用的慮極限騰狀態(tài)摘設(shè)計各方法（1）極銹限狀軍態(tài)的牢定義采用底極限粥狀態(tài)物設(shè)計哄方法鏈?zhǔn)紫嚷右O(shè)僻定其幸極限起狀態(tài)漫。隧油道襯風(fēng)砌是宴以軸守力為嗓主的岔并承投受地詠層反厘力的兔拱形川結(jié)構(gòu)哪物，怒即使嶼產(chǎn)生召彎曲蛾開裂六和鋼患筋屈謠服而恨使構(gòu)南件剛固性降喬低，崗彎矩苗也會挖向剛賠性沒牧有降斬低的售周圍裙構(gòu)件樓分配售，一雙個構(gòu)語件破敏壞不放會立棒即造各成整奔個結(jié)譯構(gòu)物喪的破窄壞。大荷載P在一硬處發(fā)委生彎旺曲開淹裂（A點(diǎn)）壟，鋼喊筋屈射服（B點(diǎn)）滔，接形著即光使達(dá)目到混蒜凝土賤的壓咸縮極士限應(yīng)晌變（C點(diǎn)）嫁，作喉為結(jié)倘構(gòu)仍膊然多由會保尚持穩(wěn)雜定的崇狀態(tài)熟，到科最大槳荷載幕（D點(diǎn)）叢前，喊位移孕、承杰載力錄仍然符有足辟夠的兆富裕宣。47按下間表定駁義襯嗽砌的梁極限雪狀態(tài)誤，其貨對應(yīng)抹的現(xiàn)召象列它于下秋圖。48圖1荷載現(xiàn)與位灣移的竭關(guān)系表1二次拉襯砌閱和仰網(wǎng)拱的富極限值狀態(tài)名稱定義使用極限狀態(tài)對水壓、近接施工產(chǎn)生的荷載等，主要是長期持續(xù)作用的荷載，喪失使用性和耐久性的狀態(tài)最終極限狀態(tài)對除地震以外作用的荷載（異常的水位上升等），喪失穩(wěn)定和功能的狀態(tài)容許短開裂般寬度敲達(dá)到臘圖中貞的b點(diǎn)定蟲義為勇使用萌極限腫狀態(tài)眉，但雙仰拱烤可以撇緩和慎一些贊。最鏈終極擔(dān)限狀振態(tài)用亞鋼筋礦屈服折定義授，圖怒中的c點(diǎn)，均但襯譜砌是止被圍洋巖包插圍的抽拱形競結(jié)構(gòu)你，襯扶砌一束處即毛使達(dá)拜到最寄終狀厘態(tài)，夢也不栽會造轟成結(jié)有構(gòu)的洗破壞椒，因犧此，級可采慘用混仙凝土棄壓縮軌極限間應(yīng)變褲，圖紗中的d點(diǎn)定礎(chǔ)義。49圖2極限坑狀態(tài)邊和現(xiàn)肥象鐵路胖隧道促的使麻用極片限狀視態(tài)主宣要指維：襯拐砌掉禽塊，展妨礙艷運(yùn)行卡；發(fā)粗生對怖列車路運(yùn)行崗安全妻性有門影響告的軌削道變君異；潛產(chǎn)生盲妨礙愈建筑涉限界中的變明形。最終檔極限餡狀態(tài)庭指：涂襯砌堤斷面保破壞纏，混斑凝土刪塊體爪崩落鵝；隧孝道結(jié)覆構(gòu)體男系喪癥失穩(wěn)卸定性嶼而崩瞇塌；叔產(chǎn)生扇需要技改建困隧道閘的軌楚道變握異；訊凈空依斷面碰縮小旁，與培列車核接觸伸。50表2各極薪限狀塑態(tài)和肥現(xiàn)象名稱現(xiàn)象備注使用極限狀態(tài)二次襯砌開裂造成鋼筋腐蝕和襯砌掉塊以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為對象仰拱拉伸鋼筋屈服、耐久性降低最終極限狀態(tài)達(dá)到極限狀態(tài)（混凝土壓縮應(yīng)變達(dá)到最終應(yīng)變(0.0035)，斷面產(chǎn)生破壞，發(fā)生混凝土塊掉落（2）荷半載作用禁在隧諒道上撈的主屢要荷糧載，孩一般津除自很重外偵，有艱地下菌水位士恢復(fù)覆后的坐水壓擊、接垮近施哄工影軟響產(chǎn)脾生的逐荷載躁以及缸地震菊荷載預(yù)等。焰一般鍵在城寨市條迫件下借采用汽礦山竊法修喬建的掘隧道孟，土撈壓原便則上艘由初蓮期支早護(hù)完叨成承詞受，衰二次齊襯砌戚可不沸考慮賀土壓紋的作粉用。紋但二簡次襯斯砌要穴考慮跪水位競恢復(fù)狗后的憑水壓籃作用遙。（3）二闊次襯軟砌和勢仰拱揀的安頌全系舉數(shù)二次違襯砌括和仰萍拱的門設(shè)計怒安全禽系數(shù)暖采用江各種定分項窩系數(shù)喂表示杜。這匙些系造數(shù)包膛括荷搜載系割數(shù)、增結(jié)構(gòu)嫌解析老系數(shù)盞、材澆料系側(cè)數(shù)、餃構(gòu)件鞋系數(shù)儉、結(jié)肢構(gòu)物汁系數(shù)吉、地木層調(diào)啄查系筒數(shù)等落。512、我縮慧國單游線鐵繭路隧吳道的衛(wèi)可靠況性設(shè)秒計方某法我國排單線存鐵路酬隧道折采用糾了以翼概率胸為基仿礎(chǔ)的露，以介分項把系數(shù)菌表達(dá)初的極蓬限狀蔽態(tài)的圖可靠峰度設(shè)淘計方膜法。工程饞結(jié)構(gòu)些可靠狂度是慘指結(jié)瞧構(gòu)在憶規(guī)定制的時佳間、棚規(guī)定暮的條印件下適，完訂成其洋預(yù)定恢功能勉的概累率?！耙?guī)定澆的時粘間”一般徑是指拆設(shè)計沒中根薦據(jù)結(jié)已構(gòu)的牧有效混使用醫(yī)期所紅規(guī)定璃的時殿間，晶稱為樸設(shè)計朵基準(zhǔn)圓期；“規(guī)定哪的條訴件”是指幸結(jié)構(gòu)液在正掩常施吸工、奴運(yùn)營隆維護(hù)笛環(huán)境殖下承榴擔(dān)外略力和局變形挨應(yīng)能席滿足況的條夕件；“預(yù)定牽功能”包括牧結(jié)構(gòu)差安全辨性、憐結(jié)構(gòu)消耐久伏性和脫結(jié)構(gòu)勇適用映性的案要求指。鐵路型隧道拼結(jié)構(gòu)爛應(yīng)根架據(jù)結(jié)罰構(gòu)的早重要奶性和頸復(fù)雜扒程度高劃分栽為三究個安蜓全等吩級，稍設(shè)計裁采用型的目捐標(biāo)可餓靠指寨標(biāo)βno條m值按籍結(jié)構(gòu)渠不同補(bǔ)安全炮等級杜取值侄。52結(jié)構(gòu)炸設(shè)計且基準(zhǔn)雅期，寒是指波工程耍結(jié)構(gòu)敞均在置正常唉維護(hù)擺和使僚用條歇件下互能滿呀足一悄定可赤靠的狠時間肯，考拉慮鐵擦路隧冊道結(jié)選構(gòu)實陰際的高使用切壽命右當(dāng)于10乒0年，繼因此公設(shè)計席基準(zhǔn)聲期規(guī)首定為10泳0年。（1）結(jié)援構(gòu)設(shè)屈計應(yīng)緒按兩傭種極飄限狀巷態(tài)設(shè)佩計承載秋能力殼極限弦狀態(tài)什：當(dāng)結(jié)洲構(gòu)構(gòu)草件達(dá)免到最薯大承頌載能老力或捏不適匙于繼床續(xù)承貌載的水變形詞的下餃列狀臘態(tài)之往一時旗，應(yīng)形認(rèn)為錯超過車了承贊載能昌力極厘限狀廉態(tài)：·整個弦結(jié)構(gòu)撕或結(jié)論構(gòu)的腐一部也分作鼻為剛耳體失井去平長衡；·結(jié)構(gòu)奴構(gòu)件落或連見接因住超過蛙材料仿破壞踢而破或壞；·結(jié)構(gòu)柜或結(jié)立構(gòu)構(gòu)賞件喪咱失穩(wěn)鉤定。正常郊使用齡極限門狀態(tài)彎：當(dāng)結(jié)框構(gòu)或冠結(jié)構(gòu)符構(gòu)件菊達(dá)到搜正常付使用扇或耐旨久性另的某間項規(guī)暖定限尋值的烘下列濁狀態(tài)輩之一惰時，眼應(yīng)認(rèn)凈為超氧過了畏正常通使用朽極限莖狀態(tài)超。53·影響號正常后使用際或外藥觀的判變形糕；·影響膠正常標(biāo)使用拒或耐匆久性船能的估局部擊損壞(包括妖裂縫)·影響液正常摩使用占的其禾他特蠻定狀雄態(tài)。（2）隧圾道結(jié)撤構(gòu)設(shè)追計時似，應(yīng)著根據(jù)弟在施面工和村使用墻中的齒環(huán)境疏條件棕和影煙響分浮為三驕種設(shè)頑計狀多況：(a暢)持久鉗狀況蔥：在條結(jié)構(gòu)食使用吹過程艘中一抗定出可現(xiàn)且信持續(xù)偶期很踏長的器狀況猛，持只續(xù)期舅一般廟與使非用期鏈為同汽一數(shù)道量級統(tǒng)；(b獵)短暫鵝狀況層：在醉結(jié)構(gòu)釣施工創(chuàng)和使外用過掃程中濾出現(xiàn)盾概率脊較大據(jù)，而戰(zhàn)持續(xù)掀期較嗓短的召狀況胸；(c倉)偶然臘狀況靠：在龜結(jié)構(gòu)宋使用應(yīng)過程鏈中出沉現(xiàn)概晃率很頂小，解且持去續(xù)期吳很短才的狀聰況。結(jié)構(gòu)桂均應(yīng)忙對三勵種狀孟況進(jìn)御行承數(shù)載能拴力極皇限狀蹲態(tài)設(shè)憲計；澡對持諸久狀須況和薪短暫劈燕狀況熔根據(jù)壩結(jié)構(gòu)舒需要鐘按正養(yǎng)常使慮用極上限狀喘態(tài)設(shè)夏計。54（3）對古偶然梯狀況唐，承周載能功力狀切態(tài)設(shè)鐵計，漲按下靜列原粥則：(a飯)按作或用效悼應(yīng)的聚偶然聾組合春進(jìn)行辭設(shè)計閣或采齡取防磨護(hù)措票施，蹲使主例要承零重結(jié)節(jié)構(gòu)不敲致因徑偶然視事件獅而喪錢失承督載能掏力。(b召)允許接主要翅承重服結(jié)構(gòu)榴因偶纏然事揉件而吉局部船破壞罷，但溉結(jié)構(gòu)筑的其蛇余部婦分仍壞應(yīng)具禽有在抄一段貢時間復(fù)內(nèi)不嘉發(fā)生尋繼發(fā)益性破京壞的協(xié)可靠遲度。（4）正書常使屆用極夕限狀蘇態(tài)計辜算結(jié)構(gòu)搞構(gòu)件嶼應(yīng)分嗚別按便荷載旺作用數(shù)的短屢期效地應(yīng)組薪合、焦長期漆效應(yīng)千組合巷、短級期效謀應(yīng)組情合并根考慮庫長期售效應(yīng)味組合驅(qū)的影嗽響進(jìn)忙行驗勤算，生并應(yīng)慘保證鞠變形評、裂筒縫、中應(yīng)力廊等計格算值愈不超取過相成應(yīng)的灰規(guī)定程限值穩(wěn)。結(jié)構(gòu)耍構(gòu)件拒設(shè)計題時，鞭應(yīng)根買據(jù)使多用要錄求選跡用不尺同的肅裂縫乳控制咱等級壓，裂宅縫控竟制等史級的邪劃分道應(yīng)符榨合下瞎列規(guī)俯定：一級篩：嚴(yán)格爆要求增不出轎現(xiàn)裂樣縫的樂構(gòu)件撕，按捕荷載頓短期磁效應(yīng)億組合顏進(jìn)行眨計算城時，思構(gòu)件四受拉衛(wèi)邊緣咽混凝森土不昌應(yīng)產(chǎn)者生開逐裂。55二級勾：一芽般要朱求不您出現(xiàn)茄裂縫盼的構(gòu)剖件，牙按荷竄載長壺期效自應(yīng)組伏合進(jìn)港行計爐算時沙，構(gòu)烈件受醬拉邊劑緣混業(yè)凝土瞇不應(yīng)綢產(chǎn)生捕開裂蹄，而饒按荷彎載短碎期效襯應(yīng)組