3.2.2 荷載計算

（1）隧道外圍荷載標準值計算

1）隧道結構自重。

g=γ_ch=25.0kN/m3×0.35m=8.75kN/m2

其中，γ_c為鋼筋混凝土容重，γ_c=25.0kN/m3；h為管片厚度，h=0.35m。

2）豎向均布地層荷載。

① 豎向地層荷載。若按一般公式

注：地下水位以下土層采用浮容重=γ₁-10（kN/m3）。

由于H=（1.5+1.0+3.5+7.455-0.35/2）m=13.28m＞D=6.2m，屬于深埋隧道。應按太沙基公式或普氏公式計算豎向土壓力。

a. 太沙基公式。

b. 普氏公式。

考慮到H與2D接近，取豎向土壓力q₁=116.19kN/m2進行計算。

② 地面超載。

q ₂=20kN/m2

③ 近似均布拱背土壓力。

綜上可得，均布地層荷載q：

q=q₁+q₂+q₃=（116.19+20+5.07）kN/m2=141.26kN/m2

（2）均布水平地層荷載

式中 q——豎向土壓力（kN/m2）；

γ、φ、c——襯砌圓環側向各層土層土壤的重度、內摩擦角、內聚力的加權平均值，按下式計算

（3）按三角形分布的水平地層壓力

（4）拱底反力

，與拱背土壓力對應則，p_R=q+πg+0.2146R_Hγ-

（5）側向土層抗力 按溫克爾局部變形理論計算，抗力圖形呈等腰三角形，抗力范圍按與水平直徑上、下呈45°考慮。

襯砌圓環抗彎剛度

襯砌圓環抗彎剛度的折減系數取η=0.3

襯砌圓環在水平直徑處的變形量y：

取p_k=p_kmax+p_kmin=（112.36-46.541）kPa=65.819kPa

（6）水壓力 隧道圓環水壓力按靜水壓力計算：

作用于襯砌拱部的垂直水壓力p_w1

p _w1=γ_wH_w=10×12.780kN/m2=127.80kN/m2

作用于襯砌底部的垂直水壓力p_w2

作用于襯砌拱部的水平水壓力q_w1

作用于襯砌底部的水平水壓力q_w2

圓環外圍荷載示意圖見圖3-22。