搜档网
当前位置:搜档网 › 普氏理论

普氏理论

普氏理论
普氏理论

普氏理论

1. 普氏理论的基本假定

普氏理论在自然平衡拱理论的基础上,作了如下的假设:

(1) 岩体由于节理的切割,经开挖后形成松散岩体,但仍具有一定的粘结力;

(2) 硐室开挖后,硐顶岩体将形成一自然平衡拱。在硐室的侧壁处,沿与侧壁夹角为45-2φ

?的方向产生两个滑动面,其计算简图如图1所示。而作用在硐顶的围岩压力仅是自然平衡拱内的岩体自重。

1

e 2

图1 普氏围岩压力计算模型

(3) 采用坚固系数f 来表征岩体的强度。其物理意为:

tan c f σφτσ==+

但在实际应用中,普氏采用了一个经验计算公式,可方便地求得f 值。即

10

c R f = 式中 Rc ——单轴抗压强度(MPa )。

f —— 一个量纲为1的经验系数,在实际应用中,还得

同时考虑岩体的完整性和地下水的影响。

(4) 形成的自然平衡拱的硐顶岩体只能承受压应力不能承受拉应力。

2. 普氏理论的计算公式

(1) 自然平衡拱拱轴线方程的确定

为了求得硐顶的围岩压力,首先必须确定自然平衡拱拱轴线方程的表达式,然后求出硐顶到拱轴线的距离,以计算平衡拱内岩体的自重。先假设拱周线是一条二次曲线,如图2所示。在拱轴线上任取一点M (x,y ),根据拱轴线不能承受拉力的条件,则所有外力对M 点的弯矩应为零。即

2

02

qx Ty -= (a ) 式中 q ——拱轴线上部岩体的自重所产生的均布荷载; T ——平衡拱拱顶截面的水平推力;

x ,y ——分别为M 点的x ,y 轴坐标。

上述方程中有两个未知数,还需建立一个方程才能求得其解。由

静力平衡方程可知,上述方程中的水平推力T 与作用在拱脚的水平推

x

O

T

图2 自然平衡拱计算简图

力T '数值相等,方向相反。即

T=T '

由于拱脚很容易产生水平位移而改变整个拱的内力分布,因此普氏认为拱脚的水平推力T '必须满足下列要求

T '≤qa 1f (b )

即作用在拱脚处的水平推力必须小于或者等于垂直反力所产生的最大摩擦力,以便保持拱脚的稳定。此外,普氏为了安全,又将水平推力降低一半后,令T= qa 1f/2,代入(a )式可得拱轴

线方程为

21x y a f

显然,拱轴线方程是一条抛物线。根据此式可求得拱轴线上任意一点的高度。

当侧壁稳定时,x=a ,y=b ,可得

a b f

= 当侧壁不稳定时,x=a 1,y=b 1时,可得

11a b f

= 式中 b 、b 1——拱的矢高,即自然平衡拱的最大高度;

a —— 侧壁稳定时平衡拱的跨度;

a 1——自然平衡拱的最大跨度,如图1所示。可按下式计

1tan(45)2a a h φ

=+?- 根据上式,可以很方便地求出自然平衡拱内的最大围岩压力值。

(2) 围岩压力的计算

普氏认为:作用在深埋松散岩体硐室顶部的围岩压力仅为拱内岩体的自重。但是,在工程中通常为了方便,将硐顶的最大围岩压力作为均布荷载,不计硐轴线的变化而引起的围岩压力变化。据此,硐顶最大围岩压力可按下式计算

11a q b f γγ==

普氏围岩压力理论中的侧向压力可按下式计算

2122tan (45)2()tan (45)2e b e b h φ

γφγ?=?-????=+?-?? 普氏理论在应用中注意首先必须保证硐室有足够的埋深,岩体开

挖后能够形成一个自然平衡拱,这是计算的关键;其次是坚固性系数f 值的确定,在实际应用中,除了按公式计算外,还必须根据施工现场、地下水的渗漏情况、岩体的完整性等,给予适当的修正,使坚固系数更全面地反映岩体的力学性能。

3. 普氏理论评述

普氏理论是建立在两种假定基础上的,其一是假定硐室围岩为无内聚力的散体,另一是假定硐室上方围岩中能够形成稳定的普氏压力拱。正是因为这两种假定,才使得围岩压力的计算大为简化。但是,普氏理论仍然存在以下问题:

(1)普氏理论将岩体看作为散体,而绝大多数岩体的实际情况并非如此。只是某些断裂破碎带或强风化带中的岩体才免强满足这种假定条件;

(2)在普氏理论中,引进了岩体的坚固系数f 的概念。由tan c

f φ

σ=+可知,f 为正应力σ的函数,而并非岩体的特性参数,此外也无法通过实验来确定f 值;

(3)据普氏理论,硐室顶部中央围岩压力最大,但是许多工程的实际顶压根本不是这样的,其最大顶压常常偏离拱顶。这种现象是普氏理论难以解释的;

(4)普氏理论表明,硐室围岩压力只与其跨度有关,而与断面形式、上覆岩层厚度,以及施工的方法、程度和进度等均无关。这些均与事实不完全相符。

以上问题的出现均是由于普氏理论提出的假定条件与实际不符

造成的。因此,使用普氏理论时必须注意计算对象是否与公式中的假定条件相符,也即围岩是否可以看作没有内聚力的散体、硐室顶部围岩中是否能够形成压力拱、围岩是否出现明显偏压现象及岩体的坚固系数f选择是否合适等。总之,如果工程实际情况与普氏理论中提出的假定条件吻合,则可以获得较为满意的计算结果。

如上所述,普氏理论的基本前提条件是确定硐室顶部之上的岩体(围岩)能够自然形成压力拱,这就要求硐室顶部之上的岩体具有相当稳定性及足够厚度,以便承受岩体自重力及作用于其上的其他外荷载。因此说,能否形成压力拱,就成为采用普氏理论计算围岩压力的关键所在。以下情况.由于不能形成压力拱,所以不可以采用普氏理论计算围岩压力:

(1)岩体的坚固系数f<0.8,硐室埋深H不到压力拱高b1的2~2.5倍,或者小于压力拱跨度2a1的2.5倍,即H<2b1~2.5b1,H<5a1。这里所说的硐室埋深是指由硐顶衬砌顶部至地表面(当基岩直接出露时)或松散堆积物(例如土层)接触面的竖直距离;

(2)采用明挖法施工的地下硐室;

(3)坚固系数f<0的软土体,例如淤泥、淤泥质土、粉砂土、粉质粘土、轻亚粘土及饱和软粘土等,由于不能形成压力拱,所以也不便引用普氏理论计算硐室周围的土压力。

剧仲林

2010年7月25日星期日

于福建漳州漳浦

物质平衡法储量计算

3.4.0 物质平衡法储量计算 前面章节提到的油气储量评估的容积法要求具备一些地质资料来确定所研究油气藏的岩石体积、孔隙度和含水饱和度。在无法确切知道岩石体积和油气藏参数的情况下,可用物质平衡法计算油气藏地质储量,这种方法在气田开发中、后期应用十分普遍(尤其是在四川),而且它比容积法计算的结果更准确。 所谓物质平衡法,是指在油气藏体积一定的条件下,油气藏内石油、天然气和水的体积变化代数和始终为零。即是说,在油气藏中,任一时间的油气水剩余量+累计采出量=原始地质储量,PV/T关系始终保持平衡。根据这一原理,物质平衡法要求油气藏压力测值要精确。既要求原始地层压力,又要求生产期间不同时间段内的平均地层压力,同时要求这一时间段内的油气产出体积量。 图3.5.5到3.5.9是用地层压力/偏差系数与累积气产量关系表示的干气藏和低凝析油气藏的图解物质平衡关系曲线。这一过程假设气藏中没有水侵量,岩石和流体的压缩系数较高。所需参数为产气期间的累计采出量和地层压力。地层压力/偏差系数与累计产量为线性关系,表示为一条直线。通常只需要很少几次实测的井底静压就可以建立外推的趋势。然后,根据预计的气藏废弃压力,通过外推来估算原始天然气可采储量。这种压力/偏差系数与累计产量关系外推法,可用于单井或整个气藏的储量分析,最终可采量或原始气储量的依据是地层废弃压力和经济极限产量。 当气藏为非均质性储层或关井时间不足以使井底静压恢复平衡时,或者采出程度太低,井控程度不够时,这种早期时间点外推时,往往计算结果偏小,要十分谨慎。 在没有水侵也不考虑孔隙体积和地层水压缩性的情况下,压力/偏差系数与累积气产量关系应当是非常好的线性关系。当气藏不存在水侵的情况下,用压力/偏差系数方法预测的储量是相当可靠的。如果气藏存在着水侵,则在地层压力/偏差系数与累计产量的关系曲线上表现出上翘的趋势,在此条件下再用线性外推法确定原始天然气地质储量就可能偏大。 如果原始条件发生变化,已不同于评估初始时的条件,则单井压力/偏差系数分析会有误差。这种变化可能是由于井的泄油面积的变化或者是油藏内其他生产井的干扰(图3.6.0 到3.6.6)造成的。 异常高压气藏一词是指当气藏的地层压力远远超过静水柱压力时的气藏。地层原始压力是局部流体梯度的函数,变化范围是1.3 到2.3。世界很多地区,超覆地层压

太沙基理论

太沙基理论 在太沙基理论中,假定岩体为散体,但是具有一定的内聚力。这种理论适用于一般的土体压力计算。由于岩体中总有一定的原生及次生各种结构面,加之开挖硐室施工的影响,所以其围岩不可能为完整而连续的整体,因此采用太沙基理论计算围岩压力(松动围岩压力)收效也较好。 太沙基理论是从应力传递原理出发推导竖向围岩压力的。如图1所示,支护结构受到上覆地压作用时,支护结构发生挠曲变形,随之引起地块地移动。当围岩的内摩擦角为时,滑移面从隧道底面以的角度倾斜,到硐顶后以适当的曲线AE和BI到达地表面。 图1 浅埋隧道松弛地压

但实际上推算AE和BI曲线是不容易的,即使推算出来,以后的计算也变得很复杂,故近似地假定为AD、BC两条垂直线。此时,设从地表面到拱顶的滑动地块的宽度为2a1,其值等于: (1)式中 a——硐室半宽; H——开挖高度。 假定硐室顶壁衬砌顶部AB两端出现一直延伸到地表面的竖向破裂面AD及BC。在ABCD所圈出的散体中,切取厚度为dz的薄层单元为分析对象。该薄层单元受力情况如图1所示,共受以下五种力的作用: (1)单元体自重 (2)(2)作用于单元体上表面的竖直向下的上覆岩体压力 (3)(3)作用于单元体下表面的竖直向上的下伏岩体托力 (4)(4)作用于单元体侧面的竖直向上的侧向围岩摩擦力 (5)(5)作用于单元体侧面的水平方向的侧向围岩压力 (6)式中 a1——开挖半宽; γ——岩体容重;

σv——竖向初始地应力; k0——侧压力系数; dz——薄层单元体厚度; τf——岩体抗剪强度; 初始水平地应力为 (7)则岩体抗剪强度为 (库伦准则)(8)式中 c——岩体内聚力; ——岩体内摩擦角。 将式(8)带入式(5)得 (9)薄层单元体在竖向的平衡条件为 (10) 将式(2)、式(3)、式(4)及式(9)代入式(10)得 (11)整理式(11)得 (12) 由式(12)解得 (13)边界条件:当z=0时, =p0(地表面荷载)。将该边界条件代入式(13)得

普氏理论和太沙基理论

普氏理论 1.普氏理论的基本假定 普氏理论在自然平衡拱理论的基础上,作了如下的假设: (1)岩体由于节理的切割,经开挖后形成松散岩体,但仍具有一定的粘结力; (2)硐室开挖后,硐顶岩体将形成一自然平衡拱。在硐室的侧壁处,沿与侧壁夹角为 45 -2的方向产生两个滑动面,其计算简图如图1所示。而作用在硐顶的围岩压力仅是自然平衡拱内 的岩体自重。 Q 图1普氏围岩压力计算模型 (3)采用坚固系数f来表征岩体的强度。其物理意为: f 一c ta n 但在实际应用中,普氏采用了一个经验计算公式,可方便地求得f值。即 f & 10 式中Rc单轴抗压强度(MPa)。 f―― 一个量纲为1的经验系数,在实际应用中,还得同时考虑岩体的完整性和地下水的影响。 (4)形成的自然平衡拱的硐顶岩体只能承受压应力不能承受拉应力。 2.普氏理论的计算公式

(1)自然平衡拱拱轴线方程的确定 为了求得硐顶的围岩压力,首先必须确定自然平衡拱拱轴线方程的表达式,然后求出硐顶到拱轴线的距离,以计算平衡拱内岩体的自重。先假设拱周线是一条二次曲线,如图2所示。在拱轴线上任取一点M( x,y),根据拱轴线不能承受拉力的条件,则所有外力对M点的弯矩应为零。即 2 Ty坐0 2 式中q――拱轴线上部岩体的自重所产生的均布荷载; T――平衡拱拱顶截面的水平推力; x,y --- 分别为M点的x,y轴坐标 上述方程中有两个未知数,还需建立一个方程才能求得其解。由静力平衡方程可知,上述方程中的水平推力T与作用在拱脚的水平推 q 图2自然平衡拱计算简图力「数值相等,方向相反。即 T=T / 由于拱脚很容易产生水平位移而改变整个拱的内力分布,因此普氏认为拱脚的水平推力T,必须满足下列要求 T7 < q1f(b) 即作用在拱脚处的水平推力必须小于或者等于垂直反力所产生的最大摩擦力,以便保持拱脚的稳定。此外,普氏为了安全,又将水平推力降低一半后,令T= qa i f/2,代入 (a)式可得拱轴线方程为 y話 显然,拱轴线方程是一条抛物线。根据此式可求得拱轴线上任意一点的高度。当侧壁稳定时, x=a,y=b,可得 当侧壁不稳定时,x=a i, y=b i时,可得 (a)

岩石的普氏系数

岩石的普氏系数(普氏硬度表示矿岩的坚固性的量化指标 ) 普氏硬度表示矿岩的坚固性的量化指标. 人们在长期的实践中认识到,有些岩石不容易破坏,有一些则难于破碎。难于破碎的岩石一般也难于凿岩,难于爆破,则它们的硬度也比较大,概括的说就是比较坚固。因此,人们就用岩石的坚固性这个概念来表示岩石在破碎时的难易程度。 坚固性的大小用坚固性系数来表示又叫硬度系数,也叫普氏硬度系数f值)。 坚固性系数f=R/100 (R单位 kg/cm2) 式中R——为岩石标准试样的单向极限抗压强度值。 通常用的普氏岩石分及法就是根据坚固性系数来进行岩石分级的。 如: ① 极坚固岩石 f=15~20(坚固的花岗岩,石灰岩,石英岩等) ② 坚硬岩石 f=8 ~10(如不坚固的花岗岩,坚固的砂岩等) ③ 中等坚固岩石 f=4 ~6 (如普通砂岩,铁矿等) ④ 不坚固岩石 f=0.8~3 (如黄土、仅为0.3) 矿岩的坚固性也是一种抵抗外力的性质,但它与矿岩的强度却是两种不同的概念。 强度是指矿岩抵抗压缩,拉伸,弯曲及剪切等单向作用的性能。而坚固性所抵抗的外力却是一种综合的外力。(如抵抗锹,稿,机械碎破,炸药的综合作用力)。 奥国矿物学家摩氏(Frederich Mohs)创立一种硬度表,作为评判矿物硬度的标准。最软者为滑石,最硬者为金刚石,共有十种矿物,定为十级,分别为: 滑石(Talc) 石膏(Gypsum) 指甲 2.5 方解石(Calcite) 铜币 3.5-4 萤石(Fluorite) 磷灰石(Apatite) 钢刀 5.5

玻璃 5.5 -6 正长石(Orthoclase) 钢锉 6.5 石英(Quartz) 黄玉(Topaz) 刚玉(Corundum) 金刚石(Diamond) 摩氏硬度表中所刊载的数字,并没有比例上的关系。例如正长石硬度6,并不表示他是方解石硬度的两倍,数字的大小仅表明硬度排行而已。当鉴定硬度时, 如果没有以上的摩氏硬度计, 可用其他东西代替,如小刀其硬度约为5.5;铜币约为3.5至4; 指甲约为2至3;玻璃硬度为6

常用钢材理论重量表及计算公式

常用钢材理论重量表及计算公式

二、无缝钢管计算公式为:外径-臂厚*臂厚*0.02466=每米重量例如:ф159*5无缝钢管每米重量计算为: 【159-5*5*0.02466=19.988公斤/米】 螺旋焊管计算方法与无缝钢管相同。(试用于焊接钢管)。螺旋焊管每米另加0.5公斤 钢板重量计算方法为:长*宽*厚*7.85例如:一块8.5米长1.8宽厚为12MM的钢板重量为:【8.5*1.8*12*7.85=1441.26公斤】 扁钢的重量与钢板相同。 圆钢螺纹钢每米重量计算方法为:直径*直径*0.00617?例如:计算ф85MM圆钢及18MM螺纹钢每米重量分别为:【85*85*0.00617=44.578公斤/米】????【18*18*0.00617=2.00公斤/米】不锈钢的比重为:8.00 铝的比重为:2.8 (单位:公斤) 角钢:每米重量=0.00785*(边宽+边宽-边厚)*边厚 圆钢:每米重量=0.00617*直径*直径(螺纹钢和圆钢相同) 扁钢:每米重量=0.00785*厚度*边宽 管材:每米重量=0.02466*壁厚*(外径-壁厚) 板材:每米重量=7.85*厚度 黄铜管:每米重量=0.02670*壁厚*(外径-壁厚) 紫铜管:每米重量=0.02796*壁厚*(外径-壁厚) 铝花纹板:每平方米重量=2.96*厚度 有色金属比重:紫铜板8.9黄铜板8.5锌板7.2铅板11.37 有色金属板材的计算公式为:每平方米重量=比重*厚度 三、面积计算公式: 长方形的周长=(长+宽)×2 C=(a+b)×2 2、正方形的周长=边长×4 C=4a 3、长方形的面积=长×宽S=ab 4、正方形的面积=边长×边长S=a.a=a 5、三角形的面积=底×高÷2S=ah÷2 6、平行四边形的面积=底×高S=ah 7、梯形的面积=(上底+下底)×高÷2S=(a+b)h÷2 8、直径=半径×2d=2r半径=直径÷2r=d÷2 9、圆的周长=圆周率×直径=圆周率×半径×2 c=πd=2πr 10、圆的面积=圆周率×半径×半径?=πr 11、长方体的表面积=(长×宽+长×高+宽×高)×2 12、长方体的体积=长×宽×高V=abh 13、正方体的表面积=棱长×棱长×6S=6a 14、正方体的体积=棱长×棱长×棱长a 15、圆柱的侧面积=底面圆的周长×高S=ch 16、圆柱的表面积=上下底面面积+侧面积 S=2πr+2πrh=2π(d÷2)+2π(d÷2)h=2π(C÷2÷π)+Ch

1物质平衡法计算地质储量

1物质平衡法计算地质储量 如果知道原始地层压力和累计采出量,试井中测到了目前地层压力,或者测试到了阶段压降和阶段采出量,就可以使用这种方法计算储量。 这是物质平衡定律最直接体现。其实,在试井计算储量的其它方法中都遵循这个定律,只是表现的形式不同罢了。 油藏按驱动能量可划分为不同驱动类型。不管哪种驱动类型的油藏中的原始流体的总量必然遵守物质守恒的原则,其主要用途为:根据开发过程中的实际动态资料和流体物性资料预测各种类型油气藏的地质储量,预测油藏天然水侵量,开发过程中定产条件下的压力变化以及油藏最终采收率。 以下以p N 表示累积产油量(104t ),p W 表示累积产水量(104t ),i W 表示累积注水量(104t ),e W 表示水侵量(104t ),w B 、o B 、g B 分别为目前地层条件下水、原油及天然气体积系数,i w B 、i o B 、i g B 分别为原始地层条件下水、原 油及天然气体积系数,wi S 表示束缚水饱和度,p R 、s R 、i s R 分别表示生产油气 比和溶解油气比及原始溶解油气比,原油两相体积系数g s p o t B R R B B )(-+=, 假定原始两相体积系数oi i t B B =,f C 和 wi f wi w o t S C S C C C -++=1分别为岩石压缩系数和综合压缩系数,1/MPa ,G 表示气顶区天然气地面体积,P ?表示地层压降,MPa 。 (1)未饱和油藏的物质平衡法计算储量 A .封闭型弹性驱动油藏 地质储量为:P C B B N N t oi o P ?= (104t ) (1) B .天然水驱和人工注水的弹性水压驱动油藏 地质储量为:P C B B W W W B N N t oi w p i e o P ?-+-=)]([ (104t ) (2) (2)饱和油藏物质平衡法计算储量 A .溶解气驱油藏

泰沙基理论与公式

泰沙基理论与公式 太沙基理论是从应力传递原理出发推导竖向围岩压力的。如图1所示,支护结构受到上覆地压作用时,支护结构发生挠曲变形,随之引起地块地移动。当围岩的内摩擦角为时,滑移面从隧道底面以的角度倾斜,到硐顶后以适当的曲线AE和BI到达地表面。 但实际上推算AE和 BI曲线是不容易的,即 使推算出来,以后的计 算也变得很复杂,故近 似地假定为AD、BC两条 垂直线。此时,设从地 表面到拱顶的滑动地块 的宽度为2a1,其值等于: (1) 式中 a——硐室半宽; H——开挖高度。 假定硐室顶壁衬砌顶部AB两端出现一直延伸到地表面的竖向破裂面AD及BC。在ABCD所圈出的散体中,切取厚度为dz的薄层单元为分析对象。该薄层单元受力情况如图1所示,共受以下五种力的作用:

(1)单元体自重 (2)(2)作用于单元体上表面的竖直向下的上覆岩体压力 (3)(3)作用于单元体下表面的竖直向上的下伏岩体托力 (4)(4)作用于单元体侧面的竖直向上的侧向围岩摩擦力 (5)(5)作用于单元体侧面的水平方向的侧向围岩压力 (6)式中 a1——开挖半宽; γ——岩体容重; σv——竖向初始地应力; k0——侧压力系数; dz——薄层单元体厚度; τf——岩体抗剪强度; 初始水平地应力为 (7)则岩体抗剪强度为 (8) 式中 c——岩体内聚力; ——岩体内摩擦角。

将式(8)带入式(5)得 (9)薄层单元体在竖向的平衡条件为 (10) 将式(2)、式(3)、式(4)及式(9)代入式(10)得 (11) 整理式(11)得 (12) 由式(12)解得 (13) 边界条件:当z=0时, =p0(地表面荷载)。将该边界条件代入式(13)得 (14) 将(14)代入式(13)得: (15) 式中 z——薄层单元体埋深。 将z=H代入式(15)时,可以得到硐室顶部的竖向围岩压力q为: (16) 设为相对埋深系数,代入式(16)得: (17) 式(17)对于深埋硐室及浅埋硐室均适用。将代人式(17),可以得到埋深很大的硐室顶部竖向围岩压力q为:

普氏理论

普氏理论 1. 普氏理论的基本假定 普氏理论在自然平衡拱理论的基础上,作了如下的假设: (1) 岩体由于节理的切割,经开挖后形成松散岩体,但仍具有一定的粘结力; (2) 硐室开挖后,硐顶岩体将形成一自然平衡拱。在硐室的侧壁处,沿与侧壁夹角为45-2φ ?的方向产生两个滑动面,其计算简图如图1所示。而作用在硐顶的围岩压力仅是自然平衡拱内的岩体自重。 1 e 2 图1 普氏围岩压力计算模型

(3) 采用坚固系数f 来表征岩体的强度。其物理意为: tan c f σφτσ==+ 但在实际应用中,普氏采用了一个经验计算公式,可方便地求得f 值。即 10 c R f = 式中 Rc ——单轴抗压强度(MPa )。 f —— 一个量纲为1的经验系数,在实际应用中,还得 同时考虑岩体的完整性和地下水的影响。 (4) 形成的自然平衡拱的硐顶岩体只能承受压应力不能承受拉应力。 2. 普氏理论的计算公式 (1) 自然平衡拱拱轴线方程的确定 为了求得硐顶的围岩压力,首先必须确定自然平衡拱拱轴线方程的表达式,然后求出硐顶到拱轴线的距离,以计算平衡拱内岩体的自重。先假设拱周线是一条二次曲线,如图2所示。在拱轴线上任取一点M (x,y ),根据拱轴线不能承受拉力的条件,则所有外力对M 点的弯矩应为零。即 2 02 qx Ty -= (a ) 式中 q ——拱轴线上部岩体的自重所产生的均布荷载; T ——平衡拱拱顶截面的水平推力; x ,y ——分别为M 点的x ,y 轴坐标。 上述方程中有两个未知数,还需建立一个方程才能求得其解。由

静力平衡方程可知,上述方程中的水平推力T 与作用在拱脚的水平推 x O T 图2 自然平衡拱计算简图 力T '数值相等,方向相反。即 T=T ' 由于拱脚很容易产生水平位移而改变整个拱的内力分布,因此普氏认为拱脚的水平推力T '必须满足下列要求 T '≤qa 1f (b ) 即作用在拱脚处的水平推力必须小于或者等于垂直反力所产生的最大摩擦力,以便保持拱脚的稳定。此外,普氏为了安全,又将水平推力降低一半后,令T= qa 1f/2,代入(a )式可得拱轴 线方程为 21x y a f 显然,拱轴线方程是一条抛物线。根据此式可求得拱轴线上任意一点的高度。

油气藏物质平衡分析

中国地质大学本科生课程读书报告 课程名称油气藏工程基础 论文标题油气藏物质平衡分析 教师姓名 学生姓名 学生学号 专业 所在班级 日期:

摘要 论文主要讨论油气藏物质平衡分析,通过平衡分析方法、平衡分析方程式为 依据来展开说明,以及如何建立平衡方程式、其应用。第三第四部分主要以气藏物质平衡、裂缝性页岩气物质平衡为例来具体说明平衡分析方法的应用。 关键词:油气藏,平衡分析,分析方程式,页岩气 目录 一、概述 (3) 二、油气藏物质平衡分析方法 (3) 1、油藏饱和类型和驱动类型的划分 (3) 2、油藏物质平衡方程式的建立 (4) 3、油藏物质平衡方程式的简化 (5) (1)未饱和油藏的封闭型弹性驱动物质平衡方程 (5) (2)未饱和油藏的天然弹性水压驱动物质平衡方程 (6) (3)未饱和油藏的天然水驱和人工注水的弹性水压驱动 (6) (4)溶解气驱物质平衡方程 (6) (5)气顶驱、溶解气和弹性驱动油藏物质平衡方程 (6) 4、油藏物质平衡方程式的应用 (6) (1)天然能量分析 (6) (2)储量计算(即物质平衡方程的直线式) (7) (3)计算弹性产率K1 (8) (4)计算弹性产油量 (8) (5)计算采出程度 (8) (6)判断气顶大小 (9) (7) 预测油藏动态 (9) 三、气藏物质平衡方法 (10) 1、气藏物质平衡通式的建立与简化 (10) (1)物质平衡通式的推导 (10) (2)无水驱气藏的物质平衡方程式 (12) (3)水驱气藏的物质平衡方程式 (13) 2、定容封闭气藏的储量计算与动态预测 (13) (1)储量计算 (14) (2). 确定气藏的可采储量 (15) (3)动态预测方法简介 (15) 3、正常压力系统水驱气藏的储量计算 (18) (1)计算储量的基本原理 (18) (2)储量计算方法及讨论 (19) 四、裂缝性封闭页岩气藏物质平衡方程 (21) 1、页岩气藏物质平衡理论页岩气边形成边赋存聚集 (22) 2、页岩气藏物质平衡方程的建立 (22) 3、模型求解式 (23) 4、实例分析 (23) 5、结论 (24)

隧道工程-隧道围岩压力理论及隧道设计理论

《隧道工程》课程报告 题目:隧道支护结构设计理论概述年级:2013级工程力学 姓名:顾鑫 学号:130810040001 时间:2014年5月6日

隧道支护结构设计理论概述 2013级工程力学130810040001 顾鑫 摘要:隧道工程是埋置于地层中的结构物,它的受力与变形与围岩密切相关,支护结构与围岩作为统一的受力体系相互约束、共同工作。对围岩压力的正确认识是进行隧道结构设计的基础,隧道支护结构设计理论是隧道工程安全的重要保障。本文总结了经典的隧道围岩压力理论和隧道支护结构设计理论,它们是隧道工程设计的基础,也是隧道工程理论研究完善的出发点。 关键词:隧道工程、围岩压力理论、支护结构设计理论 0.引言 隧道是构筑在离地面一定深度的岩层或土层中做通道的工程建筑物,是人类利用地下空间的一种形式。隧道工程[1]的泛指有两方面的含义:一方面是指从事研究和建造各种隧道工程的规划、勘测、设计、施工和养护的一门应用科学和工程技术,是土木工程的一个分支;另一方面也指在岩体或土层中修建的通道和各种类型的地下建筑物。 由于人类生活、战备、采矿等的需求,引发了早期隧道的建设形成需求;现代隧道的建设形成主要采用钻爆法、TBM法、盾构法等。相比于地面工程,隧道工程所处的环境、施工条件、运营条件等较差;同时,在资源和环境问题日趋严重的情况下,现阶段世界各国都日益重视地下空间的开发利用,隧道及隧道工程因其在节能和环保方面的优势变得愈发重要,因而迫切需要提高隧道工程的理论和技术。因此,对已有隧道分析理论的梳理总结对发展新理论和方法很重要,本文总结了隧道围岩压力理论和隧道支护结构设计理论。 1.隧道围岩压力理论 由于地质体涉及地层、岩性、地质构造、风化程度、地下水等因素,因而形成了千奇百怪的地质体,具有复杂物理力学性质,要准确地认识地质体难度较大。然而,正确地认识隧道围岩压力是隧道结构设计的基础,多年来国内外许多学者进行了深入的研究和探讨,同时提出了不少理论:泰沙基理论、普氏理论、新奥法理论等,从定性和准定量的角度取得了一定的成就,但还有大量问题需要我们去探索研究。 1.1.早期围岩压力理论(浅埋) 早期围岩压力理论(浅埋)认为垂直压力是上覆土层的自重,即σV=γH;而对侧压系数ζ=σH/σV有不同认识:(1)Haim认为是1;(2)Rankine认为是tan2(45°?φ2?);(3) 金尼克认为是μ/(1?μ)。 1.2.散体压力理论 随着埋置深度增加,认为作用在支护结构上的压力不是上浮岩土层的重力,而只是围岩塌落拱内松动岩体重量—松动压力。但该理论并没有认识到塌落并非形成围岩压力的唯一来源,也没有认识到自行稳定的围岩具有自承能力。散体压力理论主要有泰沙基理论和普氏理论,太沙基认为塌落拱是矩形的,普氏认为塌落拱是抛物线型的。 1.2.1泰沙基理论 将隧道围岩视为散粒体,认为洞室开挖后,其上方围岩将形成承载拱;并认为岩体下沉形成两条垂直的破裂面,垂直压力σV分布是均匀的,与水平压力σH的比值为ζ。在距地表深度为h处,取厚度为dh的水平土层,按平衡条件得 2b×(σV+dσV)?2 b×σV+2ζ×σV×tanφ×dh?2bγ×dh=0 整理得

普氏岩石硬度系数知识

普氏系数是单轴抗压强度除以10 极硬(f=20)、很硬(f=15)、坚硬(f=8~10)、较硬(f=5~6)、普通(f=3~4)、较软(f=1.5~2)、软层(f=0.8~1)、松软(f<1)等8类。

上一页[1] [2][3] 下一页

[1][2] [3] 下一页

:小塌方:塌方高度<3m,或体积<30m3; 中塌方:塌方高度3~6m,或体积30~100m3; 大塌方:塌方高度>6m,或体积>100m3; 表1-9 按坚固性系数对岩石可钻性分级表

岩石 级别坚固 程度 代表性岩石f Ⅰ最坚固最坚固、致密、有韧性的石英岩、玄武岩和其他各种特别坚固的岩石。20 Ⅱ很坚固很坚固的花岗岩、石英斑岩、硅质片岩,较坚固的石英岩,最坚固的砂 岩和石灰岩。 15 Ⅲ坚固致密的花岗岩,很坚固的砂岩和石灰岩,石英矿脉,坚固的砾岩,很坚 固的铁矿石。 10 Ⅲa坚固坚固的砂岩、石灰岩、岩、白云岩、黄铁矿,不坚固的花岗岩。8 Ⅳ比较坚固一般的砂岩、铁矿石 6 Ⅳa比较坚固砂质页岩,页岩质砂岩。 5 Ⅴ中等坚固坚固的泥质页岩,不坚固的砂岩和石灰岩,软砾石。 4 Ⅴa中等坚固各种不坚固的页岩,致密的泥灰岩。 3 Ⅵ比较软软弱页岩,很软的石灰岩,白垩,盐岩,石膏,无烟煤,破碎的砂岩和 石质土壤。 2 Ⅵa比较软碎石质土壤,破碎的页岩,粘结成块的砾石、碎石,坚固的煤,硬化的 粘土。 1.5 Ⅶ软软致密粘土,较软的烟煤,坚固的冲击土层,粘土质土壤。 1 Ⅶa软软砂质粘土、砾石,黄土。0.8 Ⅷ土状腐殖土,泥煤,软砂质土壤,湿砂。0.6 Ⅸ松散状砂,山砾堆积,细砾石,松土,开采下来的煤。0.5 Ⅹ流沙状流沙,沼泽土壤,含水黄土及其他含水土壤。0.3 奥国矿物学家摩氏(Frederich Mohs)创立一种硬度表,作为评判矿物硬度的标准。最软者为滑石,最硬者为金刚石,共有十种矿物,定为十级,分别为: 滑石(Talc)

不锈钢理论重量计算公式(所有钢材)

角钢:每米重量=0.00785*(边宽+边宽-边厚)*边厚 圆钢:每米重量=0.00617*直径*直径(螺纹钢和圆钢相同)扁钢:每米重量=0.00785*厚度*边宽 管材:每米重量=0.0246615*壁厚*(外径-壁厚) 板材:每米重量=7.85*厚度 黄铜管:每米重量=0.02670*壁厚*(外径-壁厚) 紫铜管:每米重量=0.02796*壁厚*(外径-壁厚) 铝花纹板:每平方米重量=2.96*厚度 有色金属比重:紫铜板8.9黄铜板8.5锌板7.2铅板11.37 有色金属板材的计算公式为:每平方米重量=比重*厚度

不锈钢板理论重量计算公式 钢品理论重量重量(kg)=厚度(mm)×宽度(mm)×长度(mm)×密度值 密度钢种 7.93 201,202,301,302,304,304L,305,321 7.75 405,410,420 7.98 309S,310S,316S,316L,347 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 不锈钢元棒,钢丝,理论计算公式 ★直径×直径×0.00609=kg/m(适用于410 420 420j2 430 431) 例如:¢50 50×50×0.00609=15.23Kg/米 ★直径×直径×0.00623=kg/m(适用于301 303 304 316 316L 321) 例如:¢50 50×50×0.00623=15.575Kg/米 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 不锈钢型材,理论计算公式 ◆六角棒对边×对边×0.0069=Kg/米 ◆方棒边宽×边宽×0.00793=Kg/米 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 不锈钢管,理论计算公式 ○(外径-壁厚)×壁厚×0.02491=Kg/米 例如¢57×3.5 (57-3.5)×3.5×0.02491=4.66Kg/米 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 各种钢管(材)重量计算通用公式 钢管的重量=0.25×π×(外径平方-内径平方)×L×钢铁比重其中:π = 3.14 L=钢管长度钢铁比重取7.8 所以,钢管的重量=0.25×3.14×(外径平方-内径平方)×L×7.8 * 如果尺寸单位取米(M),则计算的重量结果为公斤(Kg) ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

普氏岩石硬度系数知识aust采矿工程

普氏岩石硬度系数知识 由俄罗斯学者于1926年提出的岩石坚固性系数(又称普氏系数)至今仍在矿山开采业和勘探掘进中得到广范应用。岩石的坚固性区别于岩石的强度,强度值必定与某种变形方式(单轴压缩、拉伸、剪切)相联系,而坚固性反映的是岩石在几种变形方式的组合作用下抵抗破坏的能力。 1. 普氏系数又称岩石的坚固性系数、紧固系数,数值是岩石或土壤的单轴抗压强度极限的1/100,记作f,无量纲。 f=Sc/100,式中:Sc的计量单位为kg/cm²。 2.因为在钻掘施工中往往不是采用纯压入或纯回转的方法破碎岩石,因此这种反映在组合作用下岩石破碎难易程度的指标比较贴近生产实际情况。岩石坚固性系数f表征的是岩石抵抗破碎的相对值。因为岩石的抗压能力最强,故把岩石单轴抗压强度极限的1/10作为岩石的坚固性系数,即f=R/10 式中: R是岩石的单轴抗压强度,MPa。 f是个无量纲的值,它表明某种岩石的坚固性比致密的粘土坚固多少倍,因为致密粘土的抗压强度为10MPa。岩石坚固性系数的计算公式简洁明了,f值可用于预计岩石抵抗破碎的能力及其钻掘以后的稳定性。 根据岩石的坚固性系数(f)可把岩石分成10级(见下表),等级越高的岩石越容易破碎。为了方便使用又在第Ⅲ,Ⅳ,Ⅴ,Ⅵ,Ⅶ级的中间加了半级。考虑到生产中不会大量遇到抗压强度大于200MPa的岩石,故把凡是抗压强度大于200MPa的岩石都归入Ⅰ级。 这种方法比较简单,而且在一定程度上反映了岩石的客观性质。但它也还存在着一些缺点: (1) 岩石的坚固性虽概括了岩石的各种属性(如岩石的凿岩性、爆破 性,稳定性等),但在有些情况下这些属性并不是完全一致的。 (2) 普氏分级法采用实验室测定来代替现场测定,这就不可避免地带来因应力状态的改变而造成的坚固程度上的误差。

岩石硬度系数表示方法

岩石硬度系数表示方法 岩石级别坚固程度代表性岩石 Ⅰ最坚固最坚固、致密、有韧性的石英岩、玄武岩和其他各 种特别坚固的岩石。(f=20) Ⅱ很坚固很坚固的花岗岩、石英斑岩、硅质片岩,较坚 固的石英岩,最坚固的砂岩和石灰岩.(f=15) Ⅲ坚固致密的花岗岩,很坚固的砂岩和石灰岩,石英 矿脉,坚固的砾岩,很坚固的铁矿石.(f=10) Ⅲa 坚固坚固的砂岩、石灰岩、大理岩、白云岩、黄铁矿,不坚固的花岗岩。(f=8) Ⅳ比较坚固一般的砂岩、铁矿石 (f=6) Ⅳa 比较坚固砂质页岩,页岩质砂岩。(f=5) Ⅴ中等坚固坚固的泥质页岩,不坚固的砂岩和石灰岩,软 砾石。(f=4) Ⅴa 中等坚固各种不坚固的页岩,致密的泥灰岩.(f=3) Ⅵ比较软软弱页岩,很软的石灰岩,白垩,盐岩,石膏,无烟煤,破碎的砂岩和石质土壤.(f=2) Ⅵa 比较软碎石质土壤,破碎的页岩,粘结成块的砾石、 碎石,坚固的煤,硬化的粘土。(f= Ⅶ软软致密粘土,较软的烟煤,坚固的冲击土层, 粘土质土壤。 (f=1) Ⅶa 软软砂质粘土、砾石,黄土。(f= Ⅷ土状腐殖土,泥煤,软砂质土壤,湿砂。(f= Ⅸ松散状砂,山砾堆积,细砾石,松土,开采下来的煤. (f= Ⅹ流沙状流沙,沼泽土壤,含水黄土及其他含水土壤. (f= A 表示矿岩的坚固性的量化指标. 人们在长期的实践中认识到,有些岩石不容易破坏,有一些则难于破碎。难于破 碎的岩石一般也难于凿岩,难于爆破,则它们的硬度也比较大,概括的说就是比 较坚固。因此,人们就用岩石的坚固性这个概念来表示岩石在破碎时的难易程度。坚固性的大小用坚固性系数来表示又叫硬度系数,也叫普氏硬度系数f值)。 坚固性系数f=R/100 (R单位 kg/cm2) 式中R——为岩石标准试样的单向极限抗压强度值。 通常用的普氏岩石分及法就是根据坚固性系数来进行岩石分级的 如: ①极坚固岩石 f=15~20(坚固的花岗岩,石灰岩,石英岩等) ②坚硬岩石 f=8 ~10(如不坚固的花岗岩,坚固的砂岩等) ③中等坚固岩石 f=4 ~6 (如普通砂岩,铁矿等) ④不坚固岩石 f=~3 (如黄土、仅为)

碳钢的理论重量计算公式

下面是碳钢的理论重量计算公式 角钢:每米重量=0.00785*(边宽+边宽-边厚)*边厚 圆钢:每米重量=0.00617*直径*直径(螺纹钢和圆钢相同) 扁钢:每米重量=0.00785*厚度*边宽 管材:每米重量=0.02466*壁厚*(外径-壁厚) 板材:每米重量=7.85*厚度 黄铜管:每米重量=0.02670*壁厚*(外径-壁厚) 紫铜管:每米重量=0.02796*壁厚*(外径-壁厚) 铝花纹板:每平方米重量=2.96*厚度 有色金属比重:紫铜板8.9黄铜板8.5锌板7.2铅板11.37 有色金属板材的计算公式为:每平方米重量=比重*厚度 不锈钢的计算公可按上面的计算公式*1.0167就可以得出相应该的重量 下面是本公司开发的不锈钢小助手软件,里面有各种不锈钢型材的计算 槽钢理论重量计算 钢材理论重量计算的计量单位为公斤( kg )。其基本公式为: W (重量, kg ) = F (断面积 mm2 )× L (长度, m )×ρ(密度, g/cm3 )× 1/1000钢的密度为: 7.85g/cm3,各种钢材理论重量计算公式如下: 槽钢 (kg/m) W=0.00785 ×[hd+2t (b ?C d )+0.349 (R2 ?C r 2 )] h= 高 b= 腿长 d= 腰厚 t= 平均腿厚 R= 内弧半径 r= 端弧半径 求 80 mm × 43mm × 5mm 的槽钢的每m 重量。从冶金产品目录中查出该槽钢t 为8 ,R 为8 ,r 为4 ,则每m 重量=0.00785 ×[80 ×5+2 ×8 ×(43 ?C 5 )+0.349 ×(82?C4 2 )]= 8.04kg 对于规则的厂房来说,不论重钢还是轻钢,工程量的计算也很规则,可分为以下几个系统进行计算,不会漏项的: 1、刚架系统:包括刚架柱,刚架梁,梁柱间、梁梁间、柱与基础的连接板,垫板,柱子拼接板,梁拼接板的工程量的计算。 2、柱间支撑系统:包括柱间支撑十字花、剪刀撑、水平刚性连系杆及与刚架柱连接处的连接板工程量的计算。 3、屋面支撑系统:包括屋面水平支撑,水平刚性系杆以及与刚架梁连接处的连接板工程量的计算。 4、屋面维护系统:包括屋面C型钢(根据设计不同材料的规格型号不同)、屋面檩条拉杆、屋面檩条刚性拉杆、隅撑、屋面檩托、隅撑与屋面梁连接处接点板、屋面彩瓦工程量的计算。

几种地铁隧道土压力计算方法的对比分析

几种地铁隧道土压力计算方法的对比分析 摘要:地铁隧道结构设计一般采用“荷载-结构”模型,而地铁隧道上覆土压力的计算和分布形式是合理化及精细化设计的关键。本文依托北京地铁3号线某暗挖区间,探讨各类土压力在不同地层中计算结果与埋深的关系,对比分析的计算结果可供同类工程参考。 关键词:地铁隧道;竖向土压力;对比分析 1 引言 地铁隧道结构设计一般采用“荷载-结构”模型,而地铁隧道上覆土压力的计算和分布形式是合理化及精细化设计的关键。竖向土压力计算理论及公式,包括普氏理论、太沙基理论、谢家杰公式、比尔鲍曼公式、铁路隧道设计规范公式等。 近年来,国内外学者对竖向土压力的计算做了探讨及深入研究。宋玉香等[1]根据北京地铁所处地层,结合北京地铁四、五和十号线的暗挖隧道标准断面安全度的试算分析,提出了北京地铁隧道竖向土压力荷载计算方法,即《北京地铁矿山法区间隧道结构设计指南》推荐公式(以下简称“设计指南推荐公式”或“推荐公式”);李文博[2]分析各种土压力的计算结果与埋深的关系,并基于修正后的太沙基公式,提出了无经验参数的竖向土压力计算公式;张丽[3]等基于沈阳地铁下穿浑河的盾构隧道,提出实用的深埋隧道土压力计算方法;国斌[4]等依据工程计算经验,提出软岩浅埋隧道荷载计算的变通做法。 本文依托北京地铁3号线某暗挖区间,就普氏理论、太沙基理论、铁路隧道规范公式、设计指南推荐公式等几种计算竖向土压力的公式,探讨在不同地层中竖向土压力计算结果随埋深的变化关系,其对比分析的结果可供同类工程参考。 2 几种常用竖向土压力计算方法及公式 2.5 深浅埋隧道界限的划分 1、《城市轨道交通工程设计规范》(DB11/995-2013)11.3.3款条文说明中,建议隧道深、浅埋的限值(即临界覆土厚度)按2D(D为隧道开挖宽度)考虑; 2、《铁路隧道设计规范》(TB10003-2016)5.1.6条规定,当H<2.5ha时,按浅埋隧道设计,其中,H为隧道拱顶以上覆盖层厚度,ha为深埋隧道垂直荷载计算高度。 3 工程实例计算结果对比 3.1 工程实例 本工程实例基于北京地铁3号线某矿山法区间,其结构断面如图7所示,断面开挖宽度6.48m,开挖高度6.62m,初期支护厚250mm,采用喷射混凝土C20,格栅主筋采用4φ22 HRB400钢筋,每榀格栅间距500mm。图7 区间隧道标准断面 3.2 粘性土计算结果 根据3号线隧道区间勘察探孔资料,将成层土体各项土层参数按土层厚度加权平均简化为均质粘性土,土体参数及结构几何尺寸见下表:

钢筋理论重量表及计算公式模板

钢筋理论重量表、计算公式 用钢筋直径(mm)的平方乘以0.00617 0.617 是圆 10 钢筋每米重量。钢筋重量与直径(半径)的平方成正比。 G=0.617*D*D/100 每米的重量(Kg)=钢筋的直径(mm)×钢筋的直径(mm)×0.00617 其实记住建设工程常用的钢筋重量也很简单φ6=0.222 Kgφ6.5=0.26kgφ8=0.395kgφ10=0.617kgφ12=0.888kgΦ14=1.21kgΦ16=1.58kgΦ18=2.0kgΦ24=2.47k gΦ22=2.98kgΦ25=3.85kgΦ28=4.837kg............ Φ12(含 12)以下和Φ28(含 28)的钢筋一般小数点后取三位数,Φ14 至Φ25 钢筋一般小数点后取二位数 Φ6=0.222KgΦ8=0.395Φ10=0.617KgΦ12=0.888KgΦ14=1.21Kg Φ16=1.58KgΦ18=2KgΦ20=2.47Kg Φ22=3Kg Φ25=3.86Kg 我有经验计算公式,你自己计算一个表格就可以了。也可以去买一本有表格的书,用起来也很方便的。

钢材理论重量计算简式 材料名称理论重量W(kg/m) 扁钢、钢板、钢带W=0.00785×宽×厚 方钢W=0.00785×边长 2 圆钢、线材、钢丝W=0.00617×直径 2 钢管W=0.02466×壁厚(外径--壁厚) 等边角钢W=0.00785×边厚(2边宽--边厚) 不等边角钢W=0.00785×边厚(长边宽+短边宽--边厚) 工字钢W=0.00785×腰厚[高+f(腿宽-腰厚)] 槽钢W=0.00785×腰厚[高+e(腿宽-腰厚)] 备注 1、角钢、工字钢和槽钢的准确计算公式很繁,表列简式用于计算近似值。 2、f 值:一般型号及带 a 的为 3.34,带 b 的为 2.65,带 c 的为 2.26。 3、e 值:一般型号及带 a 的为 3.26,带 b 的为 2.44,带 c 的为 2.24。 4、各长度单位均为毫米 1

土压力理论

王洪新[1](2011)工程实践表明,狭窄基坑有更好的稳定性。因此,其他条件相同时,狭窄基坑围护结构插入深度可以适当减小。目前常用的基坑稳定性分析方法基本不考虑基坑宽度的影响,造成狭窄基坑设计时插入深度过大,引起较大浪费。以宽度与插入深度之比为依据,把基坑宽度分成窄基坑、一般宽度基坑和宽基坑三类。基于经典土压力理论,推导考虑基坑宽度影响的抗倾覆稳定安全系数计算公式, 考虑被动区加固土体的无限侧抗压强度。分析表明,基坑越深,宽度越小,就越要考虑基坑宽度对稳定性的影响。提出的公式完全基于经典土压力理论,没有引入新的假设,较为科学,对狭窄基坑减小插入深度提供了理论依据,适合在基坑设计和施工中推广。 丁翠红、周玲[2](2009)支护结构内力和变形计算结果的合理性在很大程度上取决于作用在支护结构上的土压力,寻找更加符合基坑工程特点的土压力计算模型具有重要的现实意义和理论价值.但是现在沿用的朗肯土压力理论存在明显的弱点,随着深基坑支护结构的进一步发展复杂化,土压力理论已经不适用.根据国内外学者采用的不同研究方式,针对两种不同的支护结构分别讨论,对深基坑支护结构土压力分布规律及土压力计算方法研究进展进行综述,并分析其中存在问题及今后研究方向. 应宏伟,郑贝贝,谢新宇[3](2011)对于地铁车站、地下管道沟槽等狭窄基坑,其被动区土体宽度有限,不满足半无限体的假定,采用经典的库仑、朗肯土压力理论计算挡墙被动土压力是不合适的。首先建立了无黏性土中狭窄基坑刚性挡墙的有限元分析模型,研究了挡墙相对平移时不同宽度土体的被动滑裂面的分布规律;借鉴库仑平面土楔假定,建立了狭窄基坑刚性平动挡墙被动土压力的理论计算模型,推导了被动极限状态下滑裂面倾角及被动土压力系数的解析公式;再采用水平薄层单元法,得到了被动土压力分布、土压力合力作用点高度的理论公式。结合算例,深入研究了这种工程背景下挡墙被动滑裂面倾角的影响因素,以及被动土压力合力、土压力分布及合力作用点位置与经典库仑土压力理论的差别,与数值计算结果的对比验证了该理论方法的合理性。研究发现,当被动区土体宽度小于满足半无限体的临界值、且墙土摩擦角大于0时,被动滑裂面倾角大于传统库仑被动滑裂面倾角,被动土压力大于经典库仑解,合力作用点高度则小于库仑解,且基坑越窄,墙土摩擦角越大,其差别越大。 李峰,郭院[4](2008)成在深基坑工程中,拟开挖基坑距已有建筑物地下部分较近时,基坑支护体系承受的是有限土体的土压力,若根据Rankine理论计算,常导致计算土压力偏大,造成浪费。针对基坑工程中有限粘性土体的土压力计算问题,基于滑楔体平衡理论,本文推导了考虑土体变形情况的有限土体土压力计算模式,通过工程实例计算进行对比分析,提出了基坑工程中有限粘性土体土压力的计算方法,结果表明有限土体土压力分布模式及其量值与半无限土体土压力分布模式及其量值间存在显著差异,当有限土体宽度不大于坑深的0.75倍时,宜按有限土体土压力计算模式进行计算。 金亚兵,刘吉波[5](2009)基坑工程实践中,经常遇到相邻基坑土条土压力如何计算的问题,现行基坑规范尚没有计算方法。通过理论探索和工程实践,对前、后期的基坑支护型式进行了归类和组合,提出了相临基坑宽度的确定原则;提出了建立在库仑土压力理论基础之上的简化计算方法——叠加法,推导并给出了非黏性土和黏性土在不同坡率和地面分布有荷载条件下主动土压力系数和土压力的计算公式,并提出了临界宽度的概念和土条土压力折减系数的

相关主题