水工隧洞混凝土衬砌外水压力、承担均匀外水荷载的圆形隧洞衬砌应力计算

附录E 隧洞混凝土衬砌外水压力计算
E.0.1 作用在水工隧洞混凝土衬砌结构上的外水压力可按下式计算：
o e e w p h βγ= （E.0.1）
式中：p o ——作用在衬砌结构外表面计算点上的外水压强（N/mm 2
）；
βe ——外水压力折减系数； γw ——水的重度（N/mm 3）；
h e ——地下水位线至隧洞衬砌计算点的作用水头（mm ）。

E.0.2 外水压力折减系数βe 可根据围岩地下水活动状态及对围岩稳定的影响，结合隧洞防渗排水情况按表E.0.2的规定选取。

表E.0.2 外水压力折减系数βe
级别 地下水活动状态 地下水对围岩稳定的影响 βe 值 1 洞壁干燥或潮湿 无影响
0～0.20
2 沿结构面有渗水或滴水
风化结构面有充填物质，降低结构面的抗剪强
度，软化软弱岩体
0.10～0.40
3
沿裂隙或软弱结构面有大量滴水、线状流水或喷水 泥化软弱结构面有充填物质，降低其抗剪强度，对中硬岩体发生软化作用
0.25～0.60
4
严重滴水，沿软弱结构面有小量涌水 地下水冲刷结构面中的充填物质，加速岩体风
化，对断层等软弱带软化泥化，并使其膨胀崩
解及产生机械管涌。

有渗透压力，能鼓开较薄
的软弱层 0.40～0.80
5
严重股状流水，断层等软
弱带有大量涌水
地下水冲刷带出结构面中的充填物质，分离岩
体，有渗透压力，能鼓开一定厚度的断层等软弱带，并导致围岩塌方
0.65～1.00
E.0.3 临近水库、河道、其他压力隧洞等水源，沿线设置有防渗帷幕或排水廊道等水文地质条件复杂的隧洞宜进行渗流分析确定地下水压力值。

衬砌结构计算受地下水压力控制的隧洞宜采用防渗排水措施降低地下水压力。

附录F 承担均匀外水荷载的圆形隧洞衬砌应力计算
F.0.1 承担均匀外水压力下 的圆形隧洞，衬砌结构点切向应力可按下列公式计算：
22
22(1)(1)i cq
o r t p t r
σ=-+- （F.0.1-1）
o i
r t r =
（F.0.1-2）
式中：cq σ——衬砌结构计算点的切向应力（N/mm 2）。

F.0.2 衬砌结构内缘切向应力可按下列公式计算：
[]2
22(1)
c o c t p t σσ=-≤- （F.0.2-1）
[]0c
c d
f σψγγ=
（F.0.2-2）
式中：c σ——衬砌内边缘切向应力（N/mm 2）；
f c ——衬砌混凝土抗压强度设计值（N/mm 2）。