Расчет однослойных обделок кругового очертания
Расчет на действие внешних силпроизводится по схеме, аналогичной расчету обделок безнапорных туннелей. Силы упругого отпора направлены нормально к поверхности обделки и действуют только там, где обделка перемещается на породу. Граница эпюры упругого отпора принята под углом 45° к вертикальной оси туннеля (рис. 28.12). Упругий центр совпадает с геометрическим центром обделки.
От гидростатического и горного давлений, собственного веса обделки в ее замковой части появляются растягивающие напряжения, что может привести к образованию трещин или при недопустимости трещин придется сильно увеличить толщину обделки. Для уменьшения момента в замке круглую форму туннеля можно несколько изменить, например ввести горизонтальную вставку, в которой момент от внутреннего гидростатического давления имеет обратный знак по сравнению с моментом от горного давления (предложение С. К. Шаншиева).
Расчет на внутреннее гидростатическое давлениес учетом упругого отпора породы производят при условии, что величина гидростатического давления меньше веса породы над туннелем.
Рассматривая обделку, работающую на растяжение в упругой среде, напряжения растяжения можно определить по формуле Б. Г. Галеркина
Рис. 28.12 Нагрузки на обделку туннеля кругового очертания
(28.18)
где и Е - коэффициент Пуассона и модуль упругости материала обделки (в слабых породах k и N равны нулю).
Шаншиев С. К. несколько изменил формулу (28.18), вместо k введено в формулу и тогда после преобразований
(28.19)
(28.20)