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高速铁路大断面软弱围岩隧道荷载计算公式

时间:2023-08-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:表3-1水平均布松动压力当隧道为浅埋时,分两种情况:①我国《铁路隧道设计规范》推荐,当隧道埋深h小于或等于等效荷载高度hp时,围岩垂直均布松动压力为:式中:γ为围岩容重;h为隧道埋置深度。

高速铁路大断面软弱围岩隧道荷载计算公式

(1)判断深浅埋公式:

式中:Hp为深浅埋隧道分界的深度;

hp为等效荷载高度值。

系数2~2.5,在松软的围岩中取高限,而在较坚硬围岩中取低限。当隧道覆盖层厚度h≥Hp时为深埋,hp<h<Hp时为浅埋,h≤hp时为超浅埋。

(2)当隧道为深埋时,采用我国《铁路隧道设计规范》所推荐的单线、双线、多线铁路隧道按破坏阶段设计时的垂直压力公式:

式中:hp为等效荷载高度值;

S为围岩级别,如Ⅲ级围岩S=3;

γ为围岩的容重;

w为宽度影响系数,其值为w=1+i(B-5),其中B为坑道宽度(m),i为B每增加1m,围岩压力的增减率(以B=5m为基准),当B<5时取i=0.2,当B>5m时取i=0.1。

水平均布松动压力e按表3-1中的经验公式计算(一般取平均值)。

表3-1 水平均布松动压力

(3)当隧道为浅埋时,分两种情况:

①我国《铁路隧道设计规范》推荐,当隧道埋深h小于或等于等效荷载高度hp时(即h≤hp时),围岩垂直均布松动压力为:

式中:γ为围岩容重;

h为隧道埋置深度。(www.xing528.com)

围岩水平均布压力e按朗金公式计算:

e=(q+0.5γHt)tan2(45°-0.5φ0

②我国《铁路隧道设计规范》推荐,当隧道埋深h大于等效高度hp(即h>hp)时,围岩的垂直均布松动压力q为:

q=γhk

式中:k为压力缩减系数,其值为

式中:B为隧道开挖高度;

H为洞顶岩体覆盖厚度。

各级围岩的θ及φ0值见表3-2。

表3-2 各级围岩的θ及φ0值

(4)求围岩水平松动压力。若水平松动压力按梯形分布,则作用在隧道顶部和底部的水平松动压力可直接写为:

λ为侧压力系数,可由式(3-4)计算。

若水平松动压力均布,则:

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