摘要：已有的公路隧道围岩压力理论，或多或少存在各自的局限性。本文结合某工程实例，对比分析各计算结果，得：普氏理论和岩柱法适用于围岩稳定性较差的隧道；比尔鲍曼理论和?公路规范?深埋法所确定的围岩压力与隧道埋深没有直接关系；而太沙基理论计算围岩压力时过于保守，适用于计算浅埋隧道的围岩压力；在实际计算围岩压力时鼓励运用更多的技术手段，增加客观性，减少主观性。

关键词：围岩压力；对比分析；隧道深浅埋界定

中图分类号：u452.1+2 文献标识号：a 文章编号：2306-1499（2013）11-（页码）-页数

1.引言

大量隧道及地下工程的建设，特别是“长、大、深”隧道的日益增多，对隧道围岩压力的确定提出了更高的要求。围岩压力的确定是隧道设计的前提，也是隧道工程领域的基础性研究课题。

围岩压力是指隧道开挖引起的应力重分布过程中在初期支护与围岩接触面上产生的压力[1]。隧道工程发展至今已形成了较多的隧道围岩计算理论，但由于影响围岩压力的因素众多，试图建立一种全面、完善、适合客观实际情况的围岩压力理论及计算方法非常困难[2]。

已形成的诸多围岩压力计算理论，都有各自特定的使用条件，若能较为准确的运用已有理论并加以完善，则可对隧道围岩压力的确定提供不小帮助。本文通过分析某工程实例，运用各种不同的理论计算围岩压力，对比分析，简要得出各理论的使用范围。

2.计算实例分析

2.1 工程概况[3]

某隧道穿越山体为单斜山，地表平缓，无偏压，地质构造单一，地层岩性连续，未见断层。岩层呈单斜产出，倾向250o-2 o，倾角9 o -11 o岩性倾角平缓，裂隙不发育，岩体完整，属于简单构造区。水文地质条件简单，地下水以脉状或网状形式的基岩裂隙水储存于厚层砂岩中，砂质泥岩相对隔水。隧道净宽14.090m，净高7.713m，全长1393m，内轮廓为曲线三心圆拱，隧道所处的围岩级别属于ⅲ、ⅳ级围岩，围岩岩性以砂质泥岩、砂岩为主。有关岩土参数见表1。

2.2几种计算方法结果对比

2.2.1 深、浅埋隧道分界深度的确定

⑴深、浅埋隧道分界高度的确定

采用?公路隧道设计规范?（以下简称?公路规范?）中的划分方法对隧道进行埋深划分。

荷载等效高度：

（1）

式中q为由矿山法算出的围岩垂直均布压力；深浅埋隧道分界深度为

（2）

对于ⅲ级围岩： 为了便于分析，分别取浅埋、临界、深埋的埋深高度为5m、8m、20m。

对于ⅳ级围岩： 为了便于分析，分别取浅埋、临界、深埋的埋深高度为10m、16m、30m。

（2）计算结果分析

分别对ⅲ、ⅳ级围岩所规定的埋深采用各种不同的围岩压力计算方法进行压力计算，计算结果见表2。

从计算结果可看出，浅埋隧道的围岩压力是随埋深增加而增加的。对文中实例隧道大于荷载等效高度hq、小于深埋隧道的临界深度hp时，根据?公路规范?深埋、太沙基理论、?公路规范?浅埋、比尔鲍曼理论、岩柱法计算出的围岩压力结果比较接近，且基本小于上覆岩层的重量；根据普氏理论计算出的围岩压力远大于上覆岩层的重量。当埋深等于隧道深浅埋的临界深度hp时，太沙基理论、比尔鲍曼理论的计算结果小于上覆岩层的重量，普氏理论和岩柱法计算结果大于上覆岩层的重量。当埋深大于深埋隧道临界深度hp时，普氏理论、太沙基理论、岩柱法、比尔鲍曼理论的计算结果均小于上覆岩层的重量。

3.结语

普氏理论和岩柱法都是把岩石假定为松散体，用它们计算出的围岩压力，对于软土地层偏小，对于硬土层则偏大，一般在松散、围岩破碎，特别是在一些工程地质条件及围岩稳定性较差的深埋地段推荐使用普氏理论或岩柱法计算围岩压力。比尔鲍曼理论和?公路规范?深埋法所确定的围岩压力与隧道埋深没有直接关系。而太沙基理论计算围岩压力时过于保守，适用于计算浅埋隧道的围岩压力。

现有的这些计算理论使用已较为成熟，但地下工程建筑环境千遍万化，想要找到一种适用于所有隧洞围岩压力计算的方法几乎是不可能的。随着我国公路交通行业的发展，扁平特大断面日益增多，故对这类断面围岩压力确定还有待于进一步研究。在确定围岩压力时，因更多依靠现场量测得到的数据，并结合施工方法，同时把时间因素也考虑在内。

参考文献

[1]曲海峰、杨重存、朱合华等，公路隧道围岩压力研究与发展[j]，地下空间与工程学报，2007，3（3）：536-543

[2]赵占厂、谢永利、杨晓华等，黄土公路隧道围岩压力测试分析[j]，现代隧道技术，2003，40（2）：58-61

[3]jtg d70-2004 公路隧道设计规范[s]，人民交通出版社

[4]姜德义、刘春、李光扬等，大跨度隧道围岩竖直压力计算的对比分析[j]，中国矿业，2005，14-11下载本文