[发明专利]隧道初期支护承担全部设计荷载的初期支护设计计算方法

摘要

一种隧道初期支护承担全部设计荷载的初期支护设计计算方法，其特征在于，以“两铰拱+2×2链杆+弹性抗力”、“两铰拱+10×2链杆”两种方法对隧道初期支护承担全部设计荷载的初期支护设计计算，该法的计算使得“结构”完全对应“荷载”，使得现场制定的“措施”与“问题”的对应关系更清晰，目的更明确；该法采用力法计算，可以得出完整的结构内力以及位移函数关系，明白反映结构内力以及位移的变化规律；采用为大众熟悉的普通理论，可以方便现场的技术人员对隧道初期支护进行设计计算，制定施工方案有了理论依据。

主权项

1.一种隧道初期支护承担全部设计荷载的初期支护设计计算方法，其特征在于，以“两铰拱+2×2链杆+弹性抗力”、“两铰拱+10×2链杆”两种方法对隧道初期支护承担全部设计荷载的初期支护设计计算，包括以下步骤：/n1)两铰拱+2×2链杆+弹性抗力法：/na、载荷分析：/n垂直匀布压力按照三台阶法施工，施工拱部上台阶时，产生的荷载为总荷载的0.5倍，施工中台阶产生的荷载为总荷载的0.75倍，施工下台阶时，总荷载全部产生；水平均布压力有3种压力组成：主动土压力、围岩压碎后产生的碎涨力、支护结构位移受到围岩的阻碍而产生的弹性抗力，这三种压力综合采取侧压力系数λ来考虑；支护结构与围岩之间的摩阻力由锚杆和支护与围岩之间的摩擦力两种，但这两种摩阻力不同时起作用，当支护与围岩之间没有相对位移时，其间的摩阻力是二者之间的摩擦力，当支护与围岩之间有相对位移时，其间的摩阻力是由锚杆产生的，弯矩计算不考虑摩阻力；/nb、计算模型：/n初期支护底脚置于围岩上，其部分变形受到围岩的限制，所以拱脚实际型式为弹性无铰拱，但是，由于软岩的弹性抗力较小以及初期支护截面较薄，拱脚变形受到围岩的影响很小，可以忽略不计，所以，拱脚型式为活动铰，拱结构计算模型为两铰拱，按照三台阶法施工，下面分三部分别计算；/n中心夹角120°时，/n①内力计算，则力法方程如式(1)所示，并做M