矩形断面

矩形断面是坑探工程中的一个名词，是指巷道横断面为矩形者。适于稳定围岩，不需支护。

学科：坑探工程

词目：矩形断面

英文：rectangular section

释文：矩形断面是指巷道横断面为矩形者。适于稳定围岩，不需支护。系地质探矿中常用的断面形状，断面利用率高。矿山开采中亦多用。 2100433B

1)设计计算简便，施工形状容易掌握。大多数矿井的回采巷道普遍采用“三心”拱断面及矩形断面，“三心”拱巷道的断面利用率较高，但是“三心”拱巷道断面积计算相对复杂且施工难度较大;矩形断面虽然施工方便，但是巷道承压能力较弱。

2)圆弧拱断面较矩形断面更有利于围岩的稳定。圆弧拱形断面，因拱部中有一个圆弧，地压大时，拱部不易开裂，适合“三软”煤层的特点。而矩形断面将在直墙与顶板的接触部分形成应力集中，导致围岩失稳，巷道破坏。

3)圆弧拱断面与半圆拱断面相比，其优点是:在巷道断面相同时，可降低巷道的高度，提高断面的利用率，以胶带运输巷为例:在相同高度及宽度的条件下，圆弧拱断面积较半圆拱断面积大10%左右。换言之，在同样满足行人、运输的条件下，圆弧拱断面积可比半圆拱断面积减少10%左右。这样就减少了巷道的掘进量，提高了经济效益。

圆弧拱断面的缺点是:在施工时，拱墙交接处不易处理，如施工时掌握不好，此处极易超挖。造成应力集中，给支护带来一定的困难。但是随着综掘机司机水平的逐步提高，这一问题将得到很好的解决。 2100433B

本书第1章至第5章为矩形断面明渠恒定急变流和渐变流的水力特性，主要研究了光滑壁面、波状壁面和粗糙壁面水跃区的边界层发展、共轭水深、沿程和局部水头损失、水跃长度的计算方法和粗糙壁面水跃特性的数值模拟方法；研究了渐扩式消力池和突扩式消力池水跃共轭水深和水跃长度的计算方法；给出了矩形断面消力池和渐扩式消力池深度和坎高的迭代计算公式；探讨了综合式消力池的应用条件和突扩式消力池的设计方法；给出矩形断面水面曲线的积分算法和正常水深的显式算法。第6章至第10章为梯形和三角形、圆形和U形、抛物线形、马蹄形断面和蛋形断面明渠恒定急变流和渐变流的水力特性，给出了这些复杂断面情况下明渠正常水深、临界水深、弗劳德数、水面曲线的显式计算方法和水跃共轭水深的简化计算方法。