(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210927663.2 (22)申请日 2022.08.03 (71)申请人 中铁第一勘察设计院集团有限公司 地址 710043 陕西省西安市雁塔区西影路2 号 (72)发明人 徐冲　李宁　王飞　史先伟　 李国良　 (74)专利代理 机构 西安唐知 知识产权代理事务 所(普通合伙) 61284 专利代理师 奇敏　马睿 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 17/18(2006.01) G06F 111/10(2020.01)G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 浅埋隧道围岩压力计算方法 (57)摘要 本发明涉及一种浅埋隧道围岩压力计算方 法。 现有行业规范在计算不同类型浅埋隧道围岩 压力时缺少统一表达模型， 计算过程复杂。 本方 法根据地表水平、 浅埋非偏压工况和地表倾斜、 浅埋偏压工况， 建立浅埋隧道围岩压力数力模 型； 计算隧道 边墙水平侧压力系数和坡体岩土体 内滑动楔形块破裂面与水平面夹角； 计算隧道边 墙水平侧压力占比系数； 根据数力模 型计算浅埋 隧道围岩 压力。 本发明构建了浅埋隧道围岩压力 的统一表达模 型， 并提供了基于统一表达模型计 算浅埋隧道围岩压力的方法， 模 型公式物理内涵 清晰、 数学表达逻辑统一、 结构简单， 可推广至地 面不规则、 滑动体不规则、 地层为多层土时的特 殊工况， 克服了规范公式的冗长表达及考虑工况 不全的劣势。 权利要求书4页 说明书17页 附图2页 CN 115357975 A 2022.11.18 CN 115357975 A 1.浅埋隧道围岩压力计算方法， 其特 征在于： 所述方法包括： 根据地表水平、 浅埋非偏压工况和地表倾斜、 浅埋偏压工况， 建立浅埋隧道围岩压力数 力模型； 根据数力模型计算内侧隧道边墙水平侧压力系数、 外侧隧道边墙水平侧压力系数， 以 及坡体内侧岩土体内滑动楔形块破裂面与水平面夹角、 坡体外侧岩土体内滑动楔形块破裂 面与水平面夹角； 计算隧道边墙水平侧压力占比系数； 根据数力模型计算浅埋隧道围岩压力。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特 征在于： 地表水平、 浅埋非偏压工况中， 隧道拱顶上覆覆土为浅埋条件且地表水平， 滑动楔形体 为刚性体， 建立的浅埋隧道围岩压力数力模型为： 其中： e水平为隧道边墙水平侧压力， 内外侧相同； Eax为内侧滑动楔形体形成的土 压力的水平分量， 内外侧相同； η为内侧隧道边墙水平侧压力占比系数， 内外侧相同； Ea为内侧滑动楔形体形成的土 压力， 内外侧相同； θ 为隧道拱顶岩土柱与滑动楔形块之间摩擦角， 内外侧相同； G为内侧滑动楔形体自重， 内外侧相同； β 为坡体内侧岩土体内滑动楔形块破裂面与水平面夹角， 内外侧相同； 为计算摩擦角； γ为拱顶岩土柱自重； h为隧道边墙与滑动楔形体内侧共边破裂面垂直高度， 内外侧相同； λmax为内侧隧道水平侧向压力系数， 内外侧相同； q竖 向为隧道拱顶竖向压力；权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115357975 A 2H为内侧覆土厚度， 内外侧相同； B为隧道开挖宽度。 3.根据权利要求1所述的方法， 其特 征在于： 地表倾斜、 浅埋偏压工况中， 隧道拱顶上覆覆土为浅埋条件且地表倾斜， 地表倾斜角度 为 μ， 滑动楔形体为刚性体， 建立的浅埋隧道围岩压力数力模型为： 内侧浅埋隧道围岩压力数力模型为： 其中： e内侧 水平为内侧隧道边墙水平侧压力； Eax为内侧滑动楔形体形成的土 压力的水平分量； η为内侧隧道边墙水平侧压力占比系数； η'为外侧隧道边墙水平侧压力占比系数； Ea为内侧滑动楔形体形成的土 压力； θ 为隧道拱顶岩土柱与滑动楔形块之间摩擦角； G为内侧滑动楔形体自重； β 为坡体内侧岩土体内滑动楔形块破裂面与水平面夹角； 为计算摩擦角； γ为拱顶岩土柱自重； h为隧道边墙与滑动楔形体内侧共边破裂面垂直高度； h'为隧道边墙与滑动楔形体外侧共边破裂面垂直高度； λmax为内侧隧道水平侧向压力系数； λ'max为外侧隧道水平侧向压力系数； q竖 向为隧道拱顶竖向压力； H为内侧覆土厚度； H'为外侧覆土厚度； B为隧道开挖宽度； 外侧浅埋隧道围岩压力数力模型为：权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115357975 A 3