下面簡單介紹幾種地下管廊可調(diào)式支架結(jié)構(gòu)計算中常用的地壓理論。

1.散體地壓理論 (1)普氏地壓理論：

地下管廊可調(diào)式支架

普氏地壓理論假設(shè)巖體為松散體。管廊開挖后，支架所受的荷載為由于冒落所形成的冒落拱以內(nèi)松散體的重量。普氏證明 了松散體冒落拱為二次拋物線，冒落拱高度可由下式確定：(2-1)式中a冒落拱的底寬。

當(dāng)兩幫巖體穩(wěn)定時為管廊寬度的一半，當(dāng)兩幫巖體不穩(wěn)定時，冒落拱底寬度加大，如圖2-2,這時冒落拱底寬由下式確 定：直壓力之比。

從式（2-4)可以看出，當(dāng)埋深較大時泰沙基公式與普氏地 壓公式有完全相同的形式。

2.利用圍巖分類法確定地下管廊可調(diào)式支架支護(hù)壓力

圍巖作用于地下管廊可調(diào)式支架上的壓力大小受到多方面因素的影響，如巖石強(qiáng)度、巖體結(jié)構(gòu)、地下水情況、管廊寬度、巖體原始地應(yīng)力等等，而上面介紹的兩種散體地壓理論沒有全面反映這些因素的影響，因此其結(jié)果與實(shí)際情況有一定的差異。圍巖分類法確定支架 壓力是綜合考慮這些因素，根據(jù)穩(wěn)定狀態(tài)將圍巖分為若干類見表2-1，然后根據(jù)不同類別的圍巖提出相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)公式。利用圍巖分類法確定支護(hù)壓力是設(shè)計部門廣泛采用的方法。國內(nèi)外已有的圍巖分類法不下幾十種，而大多數(shù)圍巖分類都給出相應(yīng)的圍巖壓力經(jīng)驗(yàn)公式。

下面以鐵路隧道圍巖分類法介紹利用圍巖分類法確定支護(hù)壓力的方法。我國《鐵路支架工程技術(shù)規(guī)范》的圍巖分為六類，它以一百余座鐵路隧道的四百多個坍方調(diào)査資料為依據(jù)，由統(tǒng)計回歸分析直接提出了圍巖壓力的計算式。

(1)圍巖垂直均布壓力：方法。

(2) 間接法：將應(yīng)變傳感器（如電阻應(yīng)變片等）附著在支架 上，使應(yīng)變傳感器與支架一起變形，從而量測支架的某些部位的應(yīng)變，并計算出支架的內(nèi)力，再推算支架的荷載。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是方法簡便、投資??；缺點(diǎn)是系統(tǒng)穩(wěn)定性較差、技術(shù)要求高， 因此在應(yīng)用上受到一定的限制。圖2-5是利用電阻應(yīng)變化童測支架內(nèi)力的實(shí)例，在應(yīng)用時可以按應(yīng)變片的布置在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行標(biāo) 定，以直接測定支架內(nèi)力。

(3) 位移反分析法：位移量測不同于應(yīng)力應(yīng)變童測，它具有反映直觀、易于實(shí)施、穩(wěn)定可靠和簡便經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)，是現(xiàn)場人員易于接受的一種M測方法。通過量測支架的某些點(diǎn)的相對位移， 采用反算的方法確定支架的荷載。這一方法將在第五章作為應(yīng)用實(shí)例加以介紹。