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建筑工程
某铁路单线浅埋隧道,围岩等级Ⅳ级,地面坡度1∶2,坑道跨度5.5m,坑道结构高度
某铁路单线浅埋隧道,围岩等级Ⅳ级,地面坡度1∶2,坑道跨度5.5m,坑道结构高度
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2022-08-02
68
问题
某铁路单线浅埋隧道,围岩等级Ⅳ级,地面坡度1∶2,坑道跨度5.5m,坑道结构高度9.25m,隧道外侧拱肩至地面的垂直距离7.0m,围岩重度22.5kN/m3,计算摩擦角48°,顶板土柱两侧摩擦角为0.8倍计算摩擦角,根据《铁路隧道设计规范》(TB 10003—2016),隧道内侧在荷载作用下的水平侧压力合力最接近下列哪个选项?( )
A.320kN/mB.448kN/mC.557kN/mD.646kN/m
选项
A.320kN/m
B.448kN/m
C.557kN/m
D.646kN/m
答案
C
解析
(1)根据《铁路隧道设计规范》(TB 10003—2016)条文说明第5.1.7条规定,根据偏压隧道的调查,大多数偏压隧道处于洞口段,属于地形浅埋偏压;在洞身段,地形偏压较少,多属于地质构造引起偏压。在确定地形偏压隧道的作用时,考虑地面坡、围岩级别及外侧围岩的覆盖厚度(t),由于浅埋偏压隧道多属破碎、松散类围岩,故一般情况下,只在Ⅲ~Ⅴ级围岩中,当外侧覆盖厚度(t)小于或等于说明表5.1.7-1所列数值时,才考虑地形偏压。按照Ⅳ石,最大覆盖层厚度t=4m。实际覆盖层厚度:t=4.25/[cos(arctan(0.5))]=4.75m>4.0m,判定为非偏压隧道。(2)ha=0.45×2S-1×ω=0.45×24-1×[1+0.1×(5.5-5)]=3.78mha=3.78m<H=4.25m<2.5×3.78=9.45m属于浅埋隧道。(3)根据《铁路隧道设计规范》(TB 10003—2016)附录E.0.2第2款规定,地面基本水平的浅埋隧道,所受的作用(荷载)具有对称性。水平压力可按下式计算:ei=γ·hi·λ式中,γ为围岩重度;hi为内外侧任意点至地面的距离;λ为侧压力系数。tanφc=tan48°=1.11tanθ=tan(0.8×48°)=0.793
(4)水平土压力计算:e1=22.5×(4.25+5.5/2)×0.23=36.23kPae2=22.5×(7+2.75+6.5)×0.23=84.1kPaEa=(1/2)×(36.23+84.1)×(2.75+6.5)=557kN/m
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