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1.影响地下支护结构形式选择的因素是什么?答:地质条件、跨度、埋深、施工方法、工程的使用要求。2.就衬砌的制造方式,说明支护结构的类型及使用条件。答:①就地灌注整体式混凝土衬砌。适用于矿山法施工,且围岩可以保持短时间的稳定,也适用于明挖法施工的衬砌形式。②锚喷支护。适用于矿山法施工。③复合式衬砌。④装配式衬砌。3.说明地下结构的工作特征以及地下结构的静力计算与其他结构有什么不同。地下结构常采用的设计方法是什么?答:设计方法:采用结构计算、经验判断和实地测量相结合的“信息化设计”方法。4.说明地下结构体系的组成内容及各自的作用。答:5.目前我国常用于地下结构计算的力学模型有哪些?说明各种计算模型的基本原理及各类模型如何考虑围岩与支护结构的相互作用?答:结构力学的计算模型。①主动荷载模型。支护结构在主动荷载的作用下可以自由变形,和地面结构的作用没有什么不同。适用于围岩与支护结构的刚度比较小的情况下,或是软弱土层对结构变形的约束能力较差时(或衬砌与地层间的空隙回填,灌浆不密实),围岩没有能力去约束刚性衬砌的变形。不考虑围岩与支护结构的相互作用。②主动荷载加围岩弹性约束的模型。支护结构是在主动荷载与被动的弹性反力的共同作用下工作。围岩对支护结构施加主动荷载,而且由于围岩与地下结构的相互作用,还对支护结构施加被动的弹性反力。③实地量测荷载模式。连续介质力学的计算模型。6.主动荷载:.弹性反力:在非均匀分布的主动荷载的作用下,支护结构的一部分将发生向着围岩方向发生变形,只要围岩具有一定的刚度,就必然会对支护结构产生反作用力来抵制它的变形,这种反作用力即弹性反力。属于被动性质。7.说明一般地下结构的设计内容与步骤,如何确定结构的断面尺寸?答:内容:①横断面的设计;②隧道的纵向设计;③出入口或交叉隧洞的设计。步骤:①初步拟定截面尺寸;②确定其上作用的荷载;③结构稳定性验算;④结构内力计算;⑤内里组合;⑥配筋设计;⑦安全性评价;⑧施工图绘制。将空间结构简化为单位延米长的平面结构按平面应变进行分析。第二章8.(1)围岩初始应力场的概念:由于岩体的自重和地质构造作用,在开挖隧道前岩体就已经存在的地应力场,即围岩初始应力场。(2)初始应力场的组成:自重应力场、构造应力场。(3)变化规律:①自重应力场:a.地应力总是随深度线性增加的;b.水平应力总是小于垂直应力;c.地质构造形态改变了自重应力场的状态;d.深度对初始应力状态有重大影响,随着深度的增加,0z和0x(0y)都增大。②构造应力场:(4)影响因素:①重力、地质构造、地形、岩体的物理力学性质以及低温等经常性的因素②新地质构造运动、地下水活动、人类的长期活动等暂时性的或局部性的因素。在众多的因素中,特别研究的是以下几点:地形地貌;岩体的力学性质;低温变化;人类活动。9.描述岩石的强度和变形性质的指标有哪些?如获获取这种指标?答:①抗压强度和抗拉强度(单轴试验、劈裂试验)、抗剪强度(包括内摩擦角和粘聚力)(三轴试验得到的破坏应力圆的包络线与τ轴相交的长度(σ=0),与此同时可以确定内摩擦角);变形模量E、泊松比μ、切线模量G(前两个派生出来的);10.岩体的基本概念是什么?说明裂隙岩体的构造特征与围岩稳定性的关系。答:①整体结构,特征:横向应变与纵向应变之比小于0.5,破坏前应变是连续的,在低围压作用下破坏是脆性的,高围压时为前切破坏,应力传播遵循连续介质中的传播规律;②层状结构,特征:结构面的变形,不用变形模量而用变形系数,破坏沿结构面滑移,应力传播不连续;③碎裂结构,特征:初期隙压密,随后结构体变形,剪切变形。应力的传播不连续,随着围压的提高,转化为连续;④散体结构同碎裂结构。11.说明裂隙岩体力学的性质的影响因素,并说明如何描述岩体的强度性质和变形性质?答:12.影响围岩稳定的主要因素:①地质因素a.岩体结构类型b.结构面性质和空间组合;②工程活动中的人为因素a.坑道的尺寸和形状这些因素与围岩分级的关系:围岩分级的基本概念:围岩分级的流程及其在工程中的意义:①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩第三章1.什么是围岩的二次应力场?特征和影响因素是什么?答:岩体中开挖洞室后出现了临空面,岩体有了变形的空间,由于应力的局部释放,使岩体发生卸载而向隧道内部变形,原来平衡的三维初始应力状态必然要引起应力的重新分布,这种重新分布的应力场成为围岩的二次应力场。特征和因素:①初始应力场;②开挖断面形式;③岩体结构特性;④岩体力学性质对围岩二次应力场的影响;⑤洞室开挖后围岩应力的空间效应⑥时间效应⑦施工方法。2.进行支护结构计算需要充分了解的问题是什么?答:①围岩的一次应力状态;②开挖洞室后围岩的二次应力状态和位移场;③判断围岩二次应力状态和位移场是否符合稳定性条件即围岩稳定性准则;④设置支护结构后围压的应力状态,也叫作三次应力状态和位移场;⑤判断支护结构安全度的准则。3.从收敛、约束的基本概念说明坑道开挖后围岩与支护结构相互作用的力学过程。答:洞室开挖后,由于围岩在开挖面处解除了约束,破坏了这种平衡,洞室内各点的应力状态发生了变化,从而引起洞室内各点的位移,适应应力这种变化而达到新的平衡,这种现象叫做应力重分布,这种应力重分布仅限于洞室周围发生一定范围内的岩体,而在此范围以外仍保持初始应力状态。4.说明无支护坑道的破坏形态与围岩构造特征的关系。答:①脆性破坏,岩体完整,岩性坚硬的脆性岩体中;②块状运动,被结构面切割的比较坚硬的裂隙岩体中;③弯曲折断破坏,层状特别是薄层状岩层;④松动解脱,在破碎、松散岩土体结构中;⑤塑性变形和剪切破坏,塑性岩体。5.如何从作用力的角度来模拟洞室开挖的过程?用解析法确定二次应力场和位移场的假定条件是什么?答:
本文标题:地下结构补充
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