目录
1 荷载计算-------------------------------------3
1.1 结构尺寸及地层示意图-----------------------3
1.2 隧道外围荷载标准值-------------------------3
1.2.1 自重--------------------------------3
1.2.2 均布竖向地层荷载----------------------4
1.2.3 水平地层均布荷载----------------------4
1.2.4 按三角形分布的水平地层压力--------------5
1.2.5 底部反力-----------------------------5
1.2.6 侧向地层抗力--------------------------5
1.2.7 荷载示意图----------------------------6
2 内力计算---------------------------------------6
3 标准管片配筋计算--------------------------------8
3.1 截面及内力确定-----------------------------8
3.2 环向钢筋计算--------------------------------8
3.3 环向弯矩平面承载力验算-----------------------11
4 抗浮验算-------------------------------------10
5 纵向接缝验算--------------------------------12
5.1 接缝强度计算------------------------------12
5.2 接缝张开验算------------------------------14
6 裂缝张开验算------------------------------15
7 环向接缝验算----------------------------16
8 管片局部抗压验算-----------------------------17
9 参考文献-------------------------------18
一. 荷载计算
1.1结构尺寸及地层示意图
q=20kN/m
2
1-1 结构尺寸及地层示意图
如图，按照要求，对灰色淤泥质粉质粘土上层厚度进行调整：
mm 220505171355=⨯+
1.2隧道外围荷载标准值计算 1.
2.1自重
23/750.835.0/25m kN m m kN g h =⨯=⋅=δγ
h γ——钢筋混凝土自重（3/m kN ）；δ—-管片厚度（m ）； 1.2.2均布竖向地层荷载
①竖向地层荷载：
2
1
1/19.7482.2057.85.31.9181185.0m kN h q i n
i i =⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=⋅=∑=γ ②地面超载：
22/20m kN q =
③近似均布拱背土压力：
2223/070.51
.321
606.71.343.0243.02m kN R b R R G i q =⨯⨯⨯⨯=
==γ 其中： 2/606.728
.1645.128
.11.70.8645.1m kN i =+⨯+⨯=
γ
2321/26.99070.52019.74m kN q q q q =++=++=
1.2..3水平地层均布荷载
)2
45tan(2)245(tan 21ϕ
ϕ---=c q p
其中：
的土壤重度衬砌圆环侧向各个土层--γ 内摩擦角--ϕ
粘聚力的加权平均值--C
3/k 353.785
.5205
.41.7645.18m N =⨯+⨯=
γ
000678.785.5205.42.7645.19.8=⨯+⨯=ϕ
kPa
c 128.1285.5205
.41.12645.12.12=⨯+⨯=
则：
KPa
p 66.54)2678.745tan(128.122)2678.745(tan 26.9900
00
2
1=-⨯--⨯=
1.2.4按三角形分布的水平地层压力
KPa
R p H 876.32)2678.745(tan 353.7925.22)245(tan 20
22
2=-⨯⨯⨯=-⋅⋅=ϕ
γ
其中：
m
R
H
925.2235
.01.31.3=-+=
1.2.5拱底反力
KPa
R R g q P H H R 16.73110
925.22
1
7.3532.9250.214675.826.99210.2146w =⨯⨯-⨯⨯+⨯+=⋅-++=πγπγπ
1.2.6侧向土层抗力
)cos 21(α-=ky P
K
其中：
衬砌圆环抗弯刚度:23
7
625.12326512
0.35×0.1103.45EJ m KN ⋅=⨯
⨯= 衬砌圆环抗弯刚度折减系数:3.0=η； 则：
m k EJ g q y R R P P H H 34
44
44
211011.4)
925.2102045.0625.1232653.0(24925
.2)75.886.3266.5426.992()
045.0(24)2(-⨯=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯+--⨯=
+⨯+--=
πηπ
KPa ky P k 12.821011.420000)cos 21(3
max
=⨯⨯=-=-α KPa ky P
k 02.34)21(1011.420000)cos 21(3min
-=-⨯⨯⨯=-=-α 取KPa P K 1.48=
