[发明专利]简支梁结构的水平层状围岩层间粘聚力计算方法

权利要求书

1.简支梁结构的水平层状围岩层间粘聚力计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

【1】取水平层状围岩开挖区域支撑顶板以上的两层岩体样品，分别测量得到上层岩体的弹性模量为E₁和下层岩体的弹性模量为E₂，在E₂E₁的情况下，按照步骤【2】和步骤【3】计算层间粘聚力g_{_简支}；

【2】将上层岩体和下层岩体分别等效为简支梁结构支撑的上层梁和下层梁，并按照现场施工的实际参数分别计算上层梁的荷载q_上、下层梁的荷载q_下、上层梁的挠度ω_上和下层梁的挠度ω_下，其中

q_上＝q₁+γ₁h₁+g_{_简支}；

q_下＝q₁+γ₁h₁+γ₂h₂-g_{_简支}；

式中，q₁为围岩竖向作用力，上层岩层厚度为h₁，容重为γ₁，下层岩层厚度为h₂，容重为γ₂，g_{_简支}为简支梁结构的层间粘聚力；上层梁惯性矩为I₁，下层梁惯性矩为I₂，b₁为上层梁的纵向长度，b₂为下层梁的纵向长度，a为顶板岩体开挖跨度，x为顶板梁截面所建立的局部坐标系中的x轴坐标值；

【3】在协同变形条件下，上层梁的挠度ω_上和下层梁的挠度ω_下相同，计算得到

即为简支梁结构的层间粘聚力。

2.根据权利要求1所述的简支梁结构的水平层状围岩层间粘聚力计算方法，其特征在于，步骤【2】中

q₁＝γH

H＝0.45×2^s-1ω

其中H为隧道荷载的等效高度，γ为围岩的重度(kN/m³)，s为围岩级别，ω为宽度影响系数，ω＝1+i(B-5)；i为B每增加1m时的围岩压力增加率，B为隧道宽度，B＜5m时，取i＝0.2；B＞5m时，取i＝0.1。