1围岩压力计算
深埋和浅埋情况下围岩压力的计算方式不同，深埋和浅埋的分界按荷载等效高度值，并结合地质条件、施工方法等因素综合判断。

按等效荷载高度计算公式如下：p=（）h q
式中：H p――隧道深浅埋的分界高度；
h q ----------------- 等效荷载高度，h q = ^ ；
q 垂直均布压力（kN/m ）;
丫-- 围岩垂直重度（kN/m）o
次衬砌承受围岩压力的百分比按下表取值：
表复合式衬砌初期支护与二次衬砌的支护承载比例
浅埋隧道围岩压力的计算方法
隧道的埋深H大于hq而小于Hp时，垂直压力q浅広—tan
B t B t
值及值
作用在支护结构两侧的水平侧压力为：e i =Y h 入;e 2=Y (h+Ht)入 侧压力视为均布压力时:
Hp==27m,H<Hc 故为浅埋。

取© 0=45°,0 =© 0=27°, h=20m tan B =,入=,tan 0 =, 计算简图：
tan =ta n
侧压力系数
(ta n 2
c
tan c
1)tan tan
tan
tan
tan
tan tan c tan tan c tan
盤向压力
地基反力
V 级围岩的等效荷载高度 4
hq=x 2 X [1+ X (10-5)]=
2
e
2
垂直压力q=19X 20 X 20X 10)=m
Pg=n d 丫= nXX 25=m
地基反力P=m
e i= 丫h 入=19X 20X =
e2=Y (h+Ht)入=19X (20+ X =
水平均布松动压力e=(e i+e2)/2=m
V级围岩二衬按承受50汹岩压力进行计算，则垂直压力为q X 50%=m
地基反力为P X 50%=m
水平压力为e X 50%=m
2衬砌结构内力计算
表等效节点荷载
表轴力、剪力、弯矩详细数据
内力图分析
(1)轴力：由ANSYSt 模分析围岩衬砌内力得出轴力图如图，最大轴力出 现在
仰拱段，其值为。

轴力图
(2)弯矩：由ANSYSt 模分析围岩衬砌内力得出弯矩图如图，最大正弯矩 出现在变截面段，其值为・m 最大负弯矩出现在拱顶，其值为・m
■. 1761*137
- tl3I-+0^
-.1111*07
-.13ZE+D7
I60S ；+D7
- .
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弯矩图
(3)剪力：由ANSYSt模分析围岩衬砌内力得出剪力图如图，最大剪现在仰拱段，其值为
-30€^l-1€7337-550^3 111193 25045£
-2朋"P -口佝4丄弱白160&14 2创他匚5J
剪力图
3. V 级围岩需要进行配筋计算
(1)截面设计
计算轴力：KN=2< 626380= 计算弯矩：KM=2< 92913=m
E b =,
C25混凝土，轴心受压强度设计值为：f cd =;
HRB335级钢筋，抗拉强度设计值为：f sd =f s ； =300Mpa e=m/n=
长细比I o /h=,按短柱计算，偏心距增大系数n 取 1,
h o =h-a s =400-50=350mm
①判别大小偏心受压
e 0 148mm,
e i q e a 148 20 168mm 0.3h 0 105mm,
属于大偏心受压,
2
Ne “f c bh o (1 0.5 ) f y ' (h e a s ')
2
选取 5© 20, As=1570mm
变形图
A s
2
1510mm
垂直弯矩作用平面内的受压承载力：
Nu=© （f cd As+fsd ＇As＇）
=+300x1572）
=>N（=
满足要求
4. 截面强度验算
按荷载- 结构模型进行设计时,最后要作截面验算。

现行《铁路隧道设计规范》规定隧道结构计算分为“概率极限状态法设计”和“破损阶段法和容许应力法设计”两种形式。

对一般地区单线隧道整体式衬砌及洞门、单线隧道偏压衬砌及洞门、单线拱形明洞及洞门结构可采用概率极限状态法设计, 也可以采用破损阶段法设计。

其他隧道结构则要求采用破损阶段法或容许应力法。

对混凝土矩形构件，当e>时，由抗压强度控制承载能力，不必检算抗裂；
当e w时，由抗拉强度控制承载能力，不必检算抗压。

隧道结构截面抗压强度按下式计算：
KN R a bd
式中K- 安全系数
N- 轴向力（MN）
Ra- 混凝土或砌体的抗压极限强度（MPa）
- 轴心偏心影响系数
- 构件纵向弯曲系数
b- 结构的纵向计算宽度（取1m）
d- 截面厚度
从抗裂要求出发，混凝土矩形截面偏心受压构件的抗拉强度按下式计算：
2
KN（6e-d）w© R1bd2
式中R1-混凝土的抗拉极限强度
表混凝土和砌体结构的强度安全系数
强度验算：
M/Nmax=2081400二
M/Nmi n二92913/626380二
1,选取第①种情况：e<=®行抗压强度控制验算
a =(e/d)=
KN=2< 2081400=4162800N
©a R a bd=1 xxx 10A6X 1X =6619880N
得KNC^a R a bd，满足要求
2,选第②种情况：e>=
进行抗拉强度控制验算
2
KN(6e-d) R1bd KN(6e-d)=3 x 626380X(6X) =920402N
2
© Rbd =x i xx i xx 10八6=498400N
2 得KN(6e-d)> © R1bd ，不满足要求。