隧道设计首先主要的： 1 工程类比法 Mc) }\{J
2 结构力学模型，它将支护结构和围岩分开来考虑，支护结构是承载主体，围岩作为荷载的来源和支护结构的弹性支承, 即故又可称为荷载一结构模型。在这类模型中隧道支护结构与围岩的相互作用是通过弹性支承对支护结构施加约束来体现的，而围岩的承载能力则在确定围岩压力和弹性支承的约束能力时间接地考虑。围岩的承载能力越高，它给予支护结构的压力越小，弹性支承约束支护结构变形的抗力越大，相对来说，支护结构所起的作用就变小了。这一类计算模型主要适用于围岩因过分变形而发生松弛和崩塌，支护结构主动承担围岩“松动”压力的情况。属于这一类模型的计算方法有：弹性连续框架（含拱形）法、假定抗力法和弹性地基梁（含曲梁和圆环）法等都可归属于荷载结构法。 aEB_#1
3 岩体力学模型。它是将支护结构与围岩视为一体，作为共同承载的隧道结构体系，故又称为围岩—结构模型或复合整体模型。在这个模型中围岩是直接的承载单元，支护结构只是用来约束和限制围岩的变形，这一点正好和上述模型相反。复合整体模型是目前隧道结构体系设计中力求采用的并正在发展的模型，因为它符合当前的施工技术水平。在围岩—结构模型中可以考虑各种几何形状，围岩和支护材料的非线性特性，开挖面空间效应所形成的三维状态，以及地质中不连续面等等。在这个模型中有些问题是可以用解析法求解，或用收敛—约束法图解，但绝大部分问题，因数学上的困难必须依赖数值方法，尤其是有限单元法。利用这个模型进行隧道结构体系设计的关键问题，是如何确定围岩的初始应力场，以及表示材料非线性特性的各种参数及其变化情况。一旦这些问题解决了，原则上任何场合都可用有限单元法围岩和支护结构应力和位移状态。 ~?l |
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各国参考用法 zOJ% }
│ 盾构开挖的 │ 喷锚钢支撑的 │ 中硬石质深埋隧道 │ Q1Kfi8h}'
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│ │ 软土质隧道 │ 软土质隧道 │ │ % 7hrk
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│奥地利│ 弹性地基圆环 │ 弹性地基圆环、有限元法、收敛│ 经验法 │ t^&Cx h
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│ │ │一约束法 │ │ .7J#_* N V
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│ │ 覆盖层厚＜2D，顶部无约束的│ 覆盖层厚＜2D ，顶部无约束的 │ 全支永弹性地基圆环│ <3n Mx^
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│ 德国 │弹性地基圆环；覆盖层厚＞3D，│弹性地基圆环；覆盖层厚＞3D，全│、有限元法、连续介质│ wH*-(*N "
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│ │全支承弹性地基圆环、有限元法│全支承弹性地基圆环、有限元法 │ 或收敛—约束法 │ 7 W5@TWM
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│法国 │ │有限元法、作用-反作用模型、经 │ 连续介质模型、收敛│ [z:!j$K
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│ │ 弹性地基圆环有限元法 │ 验法 │一约束法、经验法 │ <NMEGit
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│日本 │ 局部支承弹性地基圆环 │ 局部支承弹性地基圆环、经验加 │ 弹性地基框架、有限│ #`^ }PuQ
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│ │ │ 测试有限元法 │元法、特性曲线法 │ )+#` CIv
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│ │ │初期支护：有限元法、 │初期支护：经验法 │ IW5, 7.
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│中国 │自由变形或弹性地基圆环 │ 收敛一约束法 │永久支护：作用和反 │ e1yt9@k,
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│ │ │二期支护；弹性地基圆环 │ 作用模型 │ `>o{P/ HN
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│ │ │ │大型洞室：有限元法 │ hDDn,uzpd
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│瑞士 │ │ 作用一反作用模型 │ 有限元法，有时用 │ fuW\bo3
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