壓縮應力

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壓縮應力是全國科學技術名詞審定委員會審定、公布的科技術語。

隨着社會制度的不斷發展與進步，中國的漢字也在不斷演化着，從最初的甲骨文漸漸發展到了小篆，後來文化進一步發展後，才出現了」漢字」這種說法。

目錄

名詞解釋

壓縮應力是在壓縮試驗過程中，加在試樣上的壓縮負荷除以試樣原始橫截面積所得的值。單位MPa。在進行定壓縮試驗或壓縮破裂試驗等進行壓縮強度、壓縮破壞應力、壓縮屈服應力及定應變壓縮應力等材料性能 測定時，都使用壓縮應力這一物理量。

黃土隧道計算

提出了一種黃土隧道地基濕陷壓縮應力的解析計算方法。利用隧道基底壓力的兩種解答，比較分析了不同埋深隧道的基底壓力和自重應力的差異；利用隧道地基土豎向壓縮應力計算方法，比較分析了隧道地基土豎向壓縮應力和場地自重應力的差異，得到了地基土豎向壓縮應力和場地自重應力比值沿深度的分布變化規律。並與數值計算結果比較，表明解析計算方法確定的濕陷壓縮應力安全可靠，為合理評價黃土隧道地基的濕陷性提供了壓縮應力條件。

計算原理

（1）隧道中心點下地基土豎向壓縮應力建築地基的壓縮應力依據基底下土層的自重應力和淨基底壓力引起的附加應力計算。對於濕陷性黃土地基，由自重應力和附加應力構成了豎向壓縮應力，給出了條形基礎中心點下地基的應力分布圖，σs表示自重應力（由於埋深較淺，基礎埋深範圍內的土體自重應力不計），可以由單位面積上覆土柱的有效重力計算；σz表示上覆荷載引起的附加應力，可以由淨基底壓力作用下彈性地基的解答確定。

隧道具有一定的埋深，隧道上覆土對襯砌結構產生圍岩壓力作用，前述太沙基公式給出了確定方法。隧道拱頂的圍岩壓力通過襯砌結構傳遞至仰拱基底。因此，隧道地基的壓縮應力除了其基底面以下土柱的自重應力外，還包括隧道基底壓力及隧道兩側基底面以上土層自重引起的豎向應力。隧道地基土的豎向壓縮應力分布包括基礎底面以下地基土自重應力的σs，以及由基底壓力和隧道兩側上覆土層荷載引起的附加應力σz。

豎向比較

選擇天然密度、隧道埋深10，20m斷面，計算基底中心點以及拱腳下一定深度範圍內的應力分布。其中隧道基底下壓縮應力的解析計算方法選用太沙基公式，與數值計算結果比較。可得隧道埋深10m時基底壓力： p1 =140kPa、兩側覆蓋土層均布壓力：p2=p3=308kPa；隧道埋深20m時基地壓力p1=226kPa，兩側覆蓋土層均布壓力p2=p3=448kPa。

結果可靠性

由於沒有該場地的地基壓力實測值，為了驗證提出的計算結果的可靠性，針對上述隧道，運用連續介質模型的數值解法進行了計算，運用提出解析法與基於連續介質的數值方法比較，得到的計算結果基本吻合，且隧道基底土層埋深越淺，計算結果越接近。對於深埋隧道拱腳下地層的豎向應力，解析法與數值方法得到的結果在淺層差異明顯，較深處趨於一致。如果令場地原有豎向應力為σzo，隧道開挖完成後基底下的豎向應力為σz，定義由隧道基底下的豎向應力與場地原埋深的自重應力的比值為豎向應力係數，即k=σz /σzo。通過計算，可以發現豎向應力係數k與深度呈雙曲線關係。

針對兩種埋深隧道，通過數值方法考慮襯砌結構與圍岩土體的相互作用，得到了地基中心豎向應力係數k隨深度的變化。結果比較，可以發現運用兩種計算方法得到的豎向應力係數k隨深度的變化規律一致。豎向應力係數k 隨深度增加而增加；在基底下20m範圍以內豎向應力比場地原有自重應力明顯減小；在基底下較深部位k值變化較小最終趨近於1。

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