都市快轨交通·第31卷第5期2018年10月 doi: 10.3969/j.issn.1672-6073.2018.05.015
《土建技术
土质地层中隧道上覆荷载
计算研究
宋艺
（中铁第一勘察设计院集团有限公司，西安710043）
摘要：在隧道结构计算分析时，如何计算确定作用在隧道结构上的上覆荷载的大小及分布是设计的关键。对于土质地层中的隧道，埋深较浅时上覆荷载计算时常采用全部覆土重量，而当土层较厚，隧道埋深较大时通常会采用太沙基公式、普氏压力拱理论公式及隧道设计规范公式等，这费公式在选用时尚存在一些问题，通过对比隧道在土质地层中几种公式计算的上覆荷载规律，分析各计算公式存在的间题，加以改进推导出了隧道在土质地层中整向荷载的建议计算公式，并通过全国各地区实测数据加以验证。研究结果可为类似条件下工程的设计提供借鉴和参考。
关键词：土质地层：隧道埋深；上覆荷载：计算公式
中图分类号：U231
文献标志码：A
文章编号：1672-6073(2018)05-0076-05
StudyonOverburdenLoadCalculationofTunnelinSoilLayer
SONGYi
(China Railway First Survey and Design Institute Group Ltd., Xi'an 710043)
Abstract: Designing the size and distribution of loads on a segment in the calculation for tunnels is critical. For shallow tunnels in soil layers, the vertical earth pressure is the whole weight above tunnel. However, for deep-seated tunnels in thick soil, the pressure is calculated by the Terzaghi theory, Promojiyfakonov theory or code formula, Some issues exist in selecting a formula, The author compares and analyzes several calculation formula of overlying load in soil tunnels andputs forward a new calculation formula used for vertical load calculation of tunnels in the soil layer. The insights provided from this study can contribute to the engineering design for similar conditions.
Keywords: soil layer; tunnel buried depth; overburden load; calculation method
目前我国城市轨道交通工程正处于快速发展时期，隧道在结构设计时如何确定作用在隧道结构上的上覆荷载大小及分布是设计的关键[1-3]。
《地铁设计规范》规定“地层压力应根据结构所处工程地质及水文地质条件、埋置深度、结构形式及其工作条件、施工方法及相邻隧道间距等因素，结合已有经验、测试和研究资料，按有关公式计算或依工程类比确定”。条文说明中解释：地层压力是地下结构承
收稿日期：2017-09-28
3修回日期：2017-11-01
作者简介：宋艺，硕士，工程师，主要从事隧道及地下工程的勘
测、设计及研究工作，281077865@qq.com
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URBAN RAPID RAILTRANSIT
受的主要荷载]。一般情况，石质隧道可根据围岩分级，依工程类比确定围岩压力；填土隧道及浅埋暗挖隧道一般按计算截面以上全部土柱重量考虑：深埋隧道按太沙基公式、普氏公式或其他经验公式计算(5)。在实际工程中，处于软土或砂层中的隧道项部所受竖向压力经常取全部土层重量，这样在埋深增大时势必导致荷载急速增大，计算出的结构尺寸和配筋与实际差异较大。当采用《铁路隧道设计规范》中给出的深浅埋隧道计算公式计算砂层中的隧道结构时，需对隧道穿越地层进行围岩分级并考虑内摩擦角和计算摩擦角，在这些值的选取时存在一定的人为因素，而且同一隧道随埋深的增大，在达到一定深度后垂直荷载会