讨论一下成拱效应与土压力的关系如何？ [复制链接]

隧洞的横断面采用拱效应自稳，取得不少工程成功的实例。
设某场地以下为厚层粘性土层，含水量为20%左右，可塑--硬塑状态。地下水位埋深较大。在此场地中，钻一直径105MM的钻孔，不护壁可钻深至20米或更深，而且长时间内保持原形，应该是拱效应自稳的典型实例了罢？
做一个直径1M，深20米的人工挖孔桩，也有成功的实例。
问题是，做一个深20M，直径2米的挖孔桩呢？还会自稳么？做一个10米直径，20米直径，50米直径的圆形平面基坑呢？还会自稳么？
如何考虑成拱效应？与基坑的尺寸是什么关系？成拱效应对主动土压力是何影响？成拱效应与土的性质是何影响？与边坡土体哪些参数相关？
如何把所好土体成拱效应，应用于边坡支挡结构的设计当中？

ms  竖向与水平土压力  水平向成拱  

好深奥啊。。。

与地层条件，以及工程规模的空间效应或者尺寸效应有关

跟路基塌陷的道理一样么？？？

这个在岩土方面确实是个盲点~
个人认为得结合微积分、土力学、材料力学等综合考虑吧~
学习咯~~
求大师解答

土老帽对岩土的研究提出了新的挑战，先撇开众多的理论不说就称述以下几点现象：
1、黄土力学研究人士一致认为，在理论上黄土达到90°倾角达到自稳是不可能的事情，但在黄土高原随处可见有竖向节理树立几百年而不倒的土山。
2、在黄土中开挖横向或者竖向隧洞是一件非常不容易的事情，在工程中在支护情况下都经常发生事故，但在黄土高原上，有很多竖井式不经过任何支护就直接开挖的，还有随处可见的土窑洞，有的可达到五六米宽，十几米深，竟然可以几百年不倒不破坏，其实当初在当地居民施工过程中是没有任何理论指导的完全通过经验或者感觉在做的。
综上，科学对于黄土的研究还是有很多缺陷，这也是岩土复杂性决定，但目前来看指导日常施工还是可以达到效果的。
个人认为成拱效应说通俗点就是两个人同时进门但门又不够宽，于是两个人都被卡在门处都进不来，影响因素和隧洞的深浅和直径大小以及形状都是相关的，土的强度越高成拱效应就越明显，至于应用，已经有悠久的历史了，只是有理论指导的应用目前还不多见。

仅是个人愚见   望大家多多批评指教！

长见识啦 呵呵。。。。

    关于圆形基坑的这个问题是我最近在研究。最好的研究方法是采用别列扎恩采夫的《松散体极限平衡的轴对称问题》的算法。我个人认为他的解析算法是正确的，他的解析解应用于圆形基坑的分析是目前最好的方法。应该该方法可以考虑圆形基坑直径对稳定性的影响。具体计算方法可以做为思考题让大家做做，我心中已经有了答案。：）

支持6楼的说法

所谓拱效应，个人认为其中最主要的是“拱”整体受压为主，实际上楼主说具有“拱效应洞室”的横截面一般都不是圆形截面，“拱效应”一般是在洞室顶板形成的。钻孔中呢，孔壁应力状态显然跟洞室不同，个人认为不能用拱效应解释。埋深大的粘性土又是硬塑状态，其上覆盖层的的压力可能使之钙化，强度自然提高。

隧道成拱自稳和基坑护壁自稳是两个概念，不能混淆。隧道成拱自稳的条件是围岩级别至少为四级（即无支护的情况下），黄土隧道及土质隧道是不能自稳的，支护结构的内部应力还是很大的。而基坑护壁自稳能力强的就是黄土地区，黄土两个特性，一、直立性，二、湿陷性。