荷载计算公式

3.2.1 荷载计算公式
（一） 深浅埋隧道判定原则
深、浅埋隧道分界深度至少应大于坍方的平均高度且有一定余量。

根据经验，这个深度通常为2~2.5倍的坍方平均高度值，即：
()q p h H 5.2~2=
式中，p H —深浅埋隧道分界的深度； q h —等效荷载高度值
系数2~2.5在松软的围岩中取高限，在较坚硬围岩中取低限。

当隧道覆盖层厚度q h h ≤时为超浅埋，p q H h h <<时为浅埋，p H h ≥时为深埋。

（二） 围岩压力计算方法
(1) 当隧道埋深h 小于或等于等效荷载高度h q （即q h h ≤）时，为超浅埋隧道，围岩压力按全土柱计算。

围岩垂直均布压力为：
rh q =
式中，r —围岩容重，见表3-1； h —隧道埋置深度。

围岩水平均布压力e 按朗金公式计算
⎪⎭⎫ ⎝
⎛-⎪⎭⎫
⎝⎛+=245tan 21002φt rH q e
(2) 当隧道埋深h 大于等效荷载高度h q 且小于深浅埋分界深度（p q H h h <<）时，为一般浅埋隧道，围岩压力按谢家休公式计算： 围岩垂直均布压力为：
⎪⎭
⎫ ⎝⎛-==
B h rh B Q q θλtan 1 ()[]
θφθφββφβλtan tan tan tan tan 1tan tan tan 000
+-+-=
()θ
φφφφβtan tan tan 1tan
tan tan 00
02
0-++
=
式中，B —坑道跨度； r —围岩的容度； h —洞顶覆土厚度；
θ—岩体两侧摩擦角，见表3-1； λ—侧压力系数；
0φ—围岩计算摩擦角，见表3-1；
β—产生最大推力时的破裂角；
围岩水平压力按下式计算： 隧道顶部水平压力： λrh e =1
隧道底部水平压力： λrH e =2=λ）（t H h r +
(3) 当隧道埋深h 大于或等于深浅埋分界深度H p （即p H h ≥）时，为深埋隧道，围岩压力按自然拱内岩体重量计算：
单线铁路隧道按概率极限状态设计时的垂直压力为：
r rh q s q ⨯⨯==79.141.0
单线、双线及多线铁路隧道按破坏阶段设计时垂直压力为：
rw rh q s q ⨯⨯==-1245.0
式中，h q —等效荷载高度值； s —围岩级别，如级围岩s =3； r —围岩的容重
w —宽度影响系数，其值为：
()51-+=B i w
其中，B —坑道宽度；
i —B 每增加1m 时，围岩压力的增减率（以B =5m 为基准），当B <5m 时，取i =0.2，B >5m 时，取i =0.1。

围岩的水平均布压力e 按表3-2计算求得（一般取平均值）。