7.2　荷　载

7.2.1　垂直土压力大小宜根据隧道的覆土厚度、断面形状、外径和围岩条件等来确定，可按下列规定计算：

1　当覆土厚度不大于隧道外径时，宜采用总覆土压力。

2　当覆土厚度大于隧道外径时，可采用松弛土压力，但对于中等固结的黏土（4≤N＜8，N为标准贯入击数）和软黏土（2≤N＜4），宜采用总覆土压力。单圆隧道松弛土压力可参照太沙基公式进行计算（图7.2.1）：

但在P0/γ＜H时可使用下式：

式中：σv——松弛土压力；

h0——土的塌落拱高度；

K0——水平土压力与竖向土压力的比值，通常取K0=1；

φ——土的内摩擦角（°）；

C——土的黏聚力；

P0——上覆荷载；

γ——土的容重；

H——隧道覆土厚度；

R0——一次衬砌的外半径。

3　当覆土厚度不小于两倍隧道外径且采用松弛土压力计算时，宜设定一个土压力下限值，一般取相当于两倍隧道外径覆土厚度的土压力值。

7.2.2　地基抗力的作用范围、分布形状和大小应根据结构形式、变形特性、计算方法等因素来确定。可采用以下两种计算方法：

1　常用计算法，适用于单圆隧道。将隧道底部的地基抗力取与垂直荷载相平衡的均布反力；隧道侧面的水平方向地基抗力作用在衬砌水平直径上下各45°中心角的范围内，分布形状为以水平直径处为顶点的三角形（图7.2.2），作用力大小可根据衬砌向围岩方向的变形，采用局部变形理论，按下式计算：

式中：q——地基抗力；

k——地基抗力系数；

δ——衬砌向围岩的变形值。

2　利用地基弹簧模型来模拟管片环与地基间的相互作用。