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109宿舍整理
第六章作业
某隧道在开挖过程中用多点位移计对拱顶围岩内部位移进行了量测，不同时刻各点的位移值不同，结果绘于右图。试据此图判断拱顶围岩的松动范围；如用锚杆加固，其长度如何确定？
答：由图可见，在距岩面3m处，位移随时间变化不大，所以围岩的松动范围应在该处附近。如用锚杆加固，锚杆长度宜为3.5~4m。
某隧道在钢支撑架设时，在同一架钢支撑上安装了三支液压测力计（图a），测得各测力计的压力——时间关系曲线，如图b。试据此分析该断面的压力特征，并说明加强初期支护时应采取的措施。
ⅡⅢ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅰ
Ⅲ
Ⅱ
Ⅰ
图a 图b
答:该断面地层受压不对称,有明显的偏压;应采用长锚杆在左侧加强初期支
护.
已知一座深埋圆形隧道，开挖直径10m，拱顶以上岩层覆盖厚度495m，围岩容重γ＝20KN/m3，弹性模量E=104MPa，粘结力C=1.5MPa，围岩内摩擦角φ＝300，侧压力系数λ=1，泊松比μ=0.2。
试问：①开挖后不支护状态下，围岩是否出现塑性区？
②如果出现，问塑性区半径是多少？
③假定支护阻力Pa=8.5MPa，问洞室周边位移是多少？
某公路隧道，对量测数据进行回归分析后，知位移时态曲线方程为
。已知隧道极限相对位移值为144mm，开挖6天后洞周实测相对位移值为64mm。试从位移值、位移速度、位移加速度三方面判断开挖6天后的隧道稳定性。
某铁路隧道，位移时态曲线方程为u?12?6.32ln(1?t)。若以位移速度小于
0.2mm/日为隧道稳定的判断准则，试从位移速度和位移加速度这两方面判断隧道能否稳定？需要多长时间才能稳定？是否需要采取加强措施？
3.解：
① ，计算出
由9-9式，求得
∵ ∴洞周出现塑性区。
；
②由9-23-1式，
③由9-25式，
4.解：将t=0，代入
①求第6天施工实测相对位移：
，得
。
u=u0+u*=20+64=84mm144mm(稳定)
②位移速度 ,第6天时 (稳定)
③位移加速度
结论：隧道稳定。
5.解：
(稳定)
①位移速度 ，令 ，解得t=30.6天≈31天(要31天后才能稳定)
②位移加速度 (稳定)
③隧道稳定，不需要采取加强措施。
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