围岩抗力系数

如图1所示，当洞壁受到内水压力Pa作用后，洞壁围岩向外产生的径向位移为y，则

pa=k*y

式中：K为围岩抗力系数(MPa/cm)，K值愈大，说明围岩受内水压力的能力愈大。

图1弹性抗力计算示意图K值不是一个常数。它随洞室尺寸而变化，洞室半径越大，K值越小。这样就会出同一岩体条件下，不同半径试洞中求得的K值不同，这就给实际使用这一指标造成困难。因此，为了统一标准，在工程中常用单位抗力系数K0来表示围岩抗力的大小。

单位抗力系数是指洞室半径为100cm时的抗力系数值，即：

k0=k*R0/100

式中：R0为洞室半径。

1直接测定法

a双筒橡皮囊法是在岩体中挖一个直径大于lm的圆形试坑，坑的深度应大于1.5倍的直径。试坑周围岩体要有足够的厚度，一般应大于3倍的试坑直径。在坑内安装环形橡皮囊。用水泵对橡皮囊加压使其扩张，并对坑壁岩体施压，使坑壁岩体受压而向四周变形。其变形值可用百分表(或测微计)测记。

若坑壁无混凝土衬砌，则K值为：K=Pa/y

若坑壁有混凝土衬砌，则K值为：K=Pa/y-b*Ec/R0^2

式中：

Pa为作用于衬砌内壁上的水压力(MPa)；

y为径向位移(cm)；

b为衬砌的厚度；

Ec为衬砌的弹性模量(MPa)；

R0为试坑半径。

2.围岩抗力系数的确定

b.隧洞水压法是隧洞水压法是在已开挖的隧洞中，选择代表性地段进行水压试验。将所选定试段的两端堵死，在洞内安装量测洞径变化的测微计(百分表)。然后向洞内泵人高压水，洞壁围岩在水压力的作用下发生径向变形。测出径向变形，即可按上述公式计算围岩的K或K0。

c.径向千斤顶法是利用扁千斤顶代替水泵作为加压工具对岩体施加径向压力，并测得径向变形。然后据测得径向变形和相应的压力按上述公式计算围岩的K或K0。

（2）计算法：根据围岩抗力系数和弹性模量E与泊松比 之间的理论关系来求围岩的K和或K0。

根据弹性理论，K、K0和E、µ有下列关系：

k=E/(1+µ)R0

而单位抗力系数K0为：

K0=E/(1+µ)100

以上两式仅适用于坚硬、完整、均质和各向同性的岩体