一种适用于黄土隧道深浅埋临界深度的计算方法

1.一种适用于黄土隧道深浅埋临界深度的计算方法，其特征在于：在隧道拱顶土体的重力与抗剪力达到极限平衡状态时：计算所述隧道拱顶单位长度土体的重力；计算所述隧道拱顶土体的抗剪力；基于所述隧道拱顶单位长度土体的重力等于所述隧道拱顶土体的抗剪力时，计算所述隧道深埋和浅埋的临界深度；基于所述隧道深埋和浅埋的临界深度，确定隧道深埋或者浅埋，计算浅埋隧道拱顶支护结构所承担竖向荷载；所述计算所述隧道拱顶单位长度土体的重力的过程，满足如下公式： ，上式中： 为隧道拱顶单位长度土体的重力， 为隧道围岩的重度； 为隧道埋深； 为隧道拱形跨度的一半宽度；所述计算所述隧道拱顶土体的抗剪力的过程，满足如下公式： ，上式中： 为隧道拱顶土体的抗剪力, 为侧压力系数， 为考虑黏聚力降低系数后围岩黏聚力， 为考虑内摩擦角降低系数后围岩的内摩擦角， 为节理发育深度， 为隧道埋深 ， 为隧道围岩重度；当所述隧道拱顶单位长度土体的重力与所述隧道拱顶土体的抗剪力达到极限平衡时，即 ，计算所述隧道深埋和浅埋的临界深度如下式： ，上式中： 为隧道深浅埋的临界深度， 为节理发育深度， 为考虑黏聚力降低系数后围岩黏聚力， 为侧压力系数， 为隧道围岩重度， 为考虑内摩擦角降低系数后围岩的内摩擦角， 为隧道拱形跨度的一半宽度。 2.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，所述围岩黏聚力、所述内摩擦角降低系数、所述节理发育深度影响系数通过围岩级别、黄土类型以及节理发育情况确定。 3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述隧道深埋和浅埋的临界深度，确定隧道深埋或者浅埋，计算浅埋隧道拱顶支护结构所承担竖向荷载，包括： 为隧道埋深， 为隧道深浅埋临界深度；若 ，判断隧道为深埋隧道；若 则判定为浅埋隧道，计算浅埋隧道拱顶支护结构所承担竖向荷载如下式： ，上式中： 为浅埋隧道拱顶支护结构所承担竖向荷载， 为隧道围岩重度， 为考虑黏聚力降低系数后围岩黏聚力， 为节理发育深度， 为隧道拱形跨度的一半宽度， 为侧压力系数， 为考虑内摩擦角降低系数后围岩的内摩擦角。