泄水隧洞計算

新建泄洪隧洞1、工程布置新建2、流量設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)：按歷年最大小時降雨量，據(jù)調(diào)查該區(qū)50年小時暴雨強(qiáng)度為90.7mm，根據(jù)有關(guān)規(guī)范和實地資料每小時的蒸發(fā)量和滲漏量忽略。①用地表水匯流的計算公式：q=（0.278φ×SP×F）/Tnq—設(shè)計流量（m3/s）SP—小時降雨量（90.7mm/h）T—流域匯流時間（3小時）φ—設(shè)計徑流系數(shù)（0.9）n—降雨強(qiáng)度衰減系數(shù)(0.210)F—古廟沖尾砂庫匯流面積2.92km2，其中東支谷匯流面積0.66km2，西支谷匯流面積1.64km2。計算：=(0.278×0.9×90.7×0.66)/30.210=11.89（m3/s）設(shè)計隧洞深2.2m，寬2.0m,i為1：0.208過水?dāng)嗝婷娣e：w=h×b=4.4（m2）濕周：X=b+2h=6.4（m）水力半徑：R=w/X=0.69（m）謝才系數(shù):C=(1／n)R1/6=20.89m1/2/sQ=w×C×=34.82m3／s 設(shè)計排水流量為Q=34.82m3/s＞地表水匯流量q=11.89m3/s，斷面滿足要求。3、明洞設(shè)計明洞長10m（進(jìn)口喇叭口長2m），高2.2m，寬2.0m，采用漿砌塊石，邊墻厚400mm，底厚300mm。明洞底鋪設(shè)100mm厚的C15砼墊層，明洞頂1.7m高山坡采用1：1放坡，坡面用六角砌塊護(hù)坡。具體尺寸見圖2-1。4、無壓襯砌隧洞設(shè)計設(shè)計斷面形式：圓拱直墻式凈寬2m，直墻高1.2m，頂拱半徑1m；設(shè)計水深1.9m；頂拱半心角180°，粗糙率n為0.017；洞底縱坡i為0.208。襯砌厚度0.3m，底板厚度0.2m；襯砌材料采用漿砌塊石，漿砌塊石容重γ=23KN/m3。具體尺寸見圖2-1。1）無壓襯砌隧洞斷面驗算前面已算，滿足要求。2）無壓襯砌隧洞受力驗算①設(shè)計荷載組合垂直山巖壓力+側(cè)向水平山巖壓力+襯砌自重(不考慮巖石彈性抗力)②按普氏公式計算根據(jù)中國水利電力出版社《隧洞》表3-2，選用巖石堅固系數(shù)f=0.8及相應(yīng)內(nèi)摩擦角φ=38.6°，γ=23.5KN/m3。按公式計算塌落拱高度：=2.57m垂直山巖石壓力強(qiáng)度q為：q=20×2.57=51.4KN/㎡計算側(cè)向水平山巖壓力強(qiáng)度為：e1=0.7×γ×h×=0.7×20×2.57×tg225.7°=8.33KN/㎡e2=(0.7h+H)γ×=(0.7×2.57+2.2)×20×tg225.7°=18.52KN/㎡則：e==13.43KN/㎡q=1.001γB=1.001×20×2.0=40.04KN/㎡e=0.427γH=0.427×20×2.2=18.79KN/㎡相互比較，選擇按普氏公式計算荷載作為計算壓強(qiáng)。計算項目：理正隧洞襯砌計算軟件[計算簡圖][基本參數(shù)]規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)：水工砼規(guī)范SL/T191-96承載能力極限狀態(tài)0： 1.0正常使用極限狀態(tài)0： 1.0設(shè)計狀況系數(shù)： 1.00襯砌斷面類型：圓拱直墻形每段計算的分段數(shù)： 2計算迭代次數(shù)： 2抗力驗證要求：高[襯砌參數(shù)]底板半寬： 1.300(m)底板厚度： 0.200(m)側(cè)墻高度： 1.200(m)側(cè)墻厚度： 0.300(m)頂拱半中心角： 90.000(度)頂拱拱腳厚度： 0.300(m)頂拱拱頂厚度： 0.300(m)[荷載參數(shù)]底部山巖壓力(側(cè))： 0.000(kN/m)底部山巖壓力(中)： 0.000(kN/m)側(cè)向山巖壓力(上)： 13.400(kN/m)側(cè)向山巖壓力(下)： 13.400(kN/m)頂部山巖壓力(側(cè))： 51.400(kN/m)頂部山巖壓力(中)： 51.400(kN/m)內(nèi)水壓力水頭： 6.000(m)外水壓力水頭： 0.000(m)外水壓力折減系數(shù)()： 0.400頂拱灌漿壓力： 0.000(kPa)頂拱灌漿壓力作用范圍角： 0.000(度)其它段灌漿壓力： 0.000(kPa)襯砌容重： 23.000(kN/m3)[荷載組合參數(shù)]編號荷載名稱是否計算分項系數(shù) 1 襯砌自重√ 1.00 2 頂巖壓力√ 1.00 3 底巖壓力√ 1.00 4 側(cè)巖壓力√ 1.00 5 內(nèi)水壓力√ 1.00 6 外水壓力√ 1.00 7 頂部灌漿壓力〤 1.00 8 其余灌漿壓力〤 1.00計算結(jié)論:經(jīng)過2次計算,達(dá)到各點設(shè)定抗力條件和法向位移一致!軸向力剪力彎矩切向位移法向位移轉(zhuǎn)角圍巖抗力抗剪驗算NQMUVW(kN)(kN)(kN.m)(mm)(mm)(度)(kPa)底板(從中心向左等分2段):07.8940.0003.7430.0000.1200.0000.1滿足17.8942.5323.8270.0010.1740.0100.1滿足27.89440.316-7.3930.0020.3200.0110.2滿足側(cè)墻(從底向上等分2段):0-40.3167.894-7.393-0.3200.0020.0110.0滿足1-36.176-3.316-7.369-0.3240.0910.0060.0滿足2-32.0367.925-8.012-0.3270.1270.0010.1滿足頂拱(從拱腳向拱頂?shù)确?段):0-32.0367.925-8.012-0.3270.1270.0010.1滿足1-8.445-21.231-1.683-0.303-0.235-0.0090.0滿足217.7320.00012.8410.000-0.4540.0000.0滿足5、無壓不襯砌隧洞設(shè)計°，粗糙率n為0.035；洞底縱坡i為0.208。具體尺寸見圖2-1。1）無壓不襯砌隧洞斷面驗算前面已算，斷面驗算滿足要求。2）無壓不襯砌隧洞受力驗算根據(jù)勘察報告，隧道洞身圍巖主要為板巖，為強(qiáng)-中等風(fēng)化；強(qiáng)風(fēng)化板巖呈碎裂狀，巖體穩(wěn)定性較差，其滲透性較好，工程地質(zhì)性能較差，中風(fēng)化板巖，呈層狀，穩(wěn)定性較好，工程地質(zhì)性能較好。泄洪隧洞洞身不襯砌筑段為中風(fēng)化板巖，呈層狀，圍巖級別為Ⅲ級，圍巖巖體穩(wěn)定性較好，不需支護(hù)。6、工程量：詳見表3-1新建泄洪隧洞工程量統(tǒng)計表表3-1序號項目名稱計算式或基數(shù)單位工程量1挖土方(6.2+5)*00.6/2**8+(6..2+5)**0.6/22*8（明洞洞）m3512挖石方((5+2.8)*11.1/2++2.8*22.8)*88（明洞）＋(3.144*1.3**1.3/22+1.4**2.6)**12（襯砌）＋(3.144*1*1//2+1.22*2)*1134（不襯砌）m37053漿砌塊石0.4*2.5**2*2+((2+4.331)*2//2*0.33+(0.44*2.5**2+0.33*2)*88（明洞）＋(1.4*22.6-1..2*2)**12（襯砌砌）m342拱料石(3.14*1..3*1.33/2-3..14*1**1/2)**12（襯砌）134C10砼墊層0.1*2.8**2+0.11*2.8**8（明洞）m335抹面2*2.2*2++0.8*22+(2+44.31)**2/2+((2.2*22+2+0..8)*8（明明洞）+(1.2*22+2)*112（襯砌）m21286勾縫3.14*2/22*12（襯襯砌）+0.92**2*2+22.4*2**8(護(hù)坡)m28