電力隧道深基坑計算書

一、工程概況根據(jù)《重慶兩江新區(qū)工業(yè)開發(fā)區(qū)增量配電業(yè)務(wù)試點項目110千伏規(guī)劃》電力平衡結(jié)果及負荷發(fā)展時空分布，將供區(qū)電網(wǎng)分為3個發(fā)展時期，即近期2018～2022，中期2023～2030，遠期2031～2035。三個階段各變電站建議投運情況如下：供區(qū)電網(wǎng)工程建議投運時序階段時間220kV變電站110kV變電站現(xiàn)狀2018年以前龍興北小灣、佛爾、寨子村近期2018~2022年南花堡、觀音堂規(guī)劃G（紅花）、石頭、規(guī)劃E中期2023~2030——新建7座110kV站；擴建相關(guān)主變遠期2031~2035——新建2座110kV站及擴建相關(guān)主變220kV南花堡變電站已經(jīng)完工并投入使用，為兩江新區(qū)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展提供安全可靠的電力能源保障，該變電站位于兩江新區(qū)工業(yè)開發(fā)區(qū)龍興園區(qū)，占地12225m2，該變電站建成投運后，為協(xié)同創(chuàng)新區(qū)及其周邊集中供電。根據(jù)最新電力規(guī)劃，電力公司原計劃110KV紅花變電站進線從御復(fù)路三期、寨子路、西湖路、臨昌路、人高路接機東北電力隧道（龍興片區(qū)），并最終與南花堡變電站連接。同時為保障片區(qū)道路景觀效果以及土地利用價值，管線在片區(qū)采用下地方案。根據(jù)渝建發(fā)[2010]166號《關(guān)于進一步加強全市高切坡、深基坑和高填方項目勘察設(shè)計管理的意見》，本次設(shè)計范圍內(nèi)包含15段高邊坡、深基坑在此文件規(guī)定的“高邊坡、深基坑”范圍以內(nèi)。其分布情況及設(shè)計防護措施詳見下表：高邊坡、深基坑段落分布表編號里程邊坡安全等級最大高度(m)立面面積（m2）高邊坡類型防護形式需專項安全論證1#設(shè)計起點-K0+160一級8.61200臨時土質(zhì)基坑坡率法放坡是2#K0+160-K0+230一級16.8840臨時巖質(zhì)基坑坡率法放坡是3#K0+230-K0+290一級7600臨時土質(zhì)基坑坡率法放坡否4#K0+290-K0+400一級151430臨時巖質(zhì)基坑坡率法放坡是5#K0+400-K0+840一級52200臨時土質(zhì)基坑坡率法放坡否6#K0+840-K1+400一級3515400臨時巖質(zhì)基坑坡率法放坡是7#K1+400-K1+540一級6.31260臨時土質(zhì)基坑坡率法放坡否8#K1+700-K1+780一級8.6640永久高填方坡率法放坡否9#K1+780-K1+870一級6.5585臨時土質(zhì)基坑坡率法放坡否10#K1+870-K1+960一級121080永久高填方坡率法放坡是11#K1+943頂管工作井一級18.9120.6臨時巖土質(zhì)基坑鋼筋混凝土護壁支護+旋噴注漿是12#K2+112隧道通風(fēng)井一級27.6936.5臨時巖質(zhì)基坑鋼筋混凝土+型鋼+系統(tǒng)錨桿支護是13#K2+296.65隧道工作井一級27.1278.8臨時巖土質(zhì)基坑鋼筋混凝土護壁支護+旋噴注漿是14#K2+300-K2+340一級13520永久高填方坡率法放坡是15#K2+340-K2+580一級6.51116臨時土質(zhì)基坑坡率法放坡否二、設(shè)計依據(jù)及設(shè)計規(guī)范2.1設(shè)計依據(jù)1）本工程中標通知書及設(shè)計合同。2)業(yè)主提供電網(wǎng)現(xiàn)狀及規(guī)劃資料。3）業(yè)主提供的該區(qū)域路網(wǎng)及控規(guī)資料。4）《重慶兩江新區(qū)工業(yè)開發(fā)區(qū)增量配電業(yè)務(wù)試點項目110千伏規(guī)劃》（2018~2035）5）業(yè)主與我院簽訂的設(shè)計合同6）周邊道路設(shè)計資料7）沿線1:500地形圖及現(xiàn)狀管線物探資料8）《市政公用工程設(shè)計文件編制深度規(guī)定（2013版）》9）國家現(xiàn)行相關(guān)規(guī)范及技術(shù)標準10）《兩江新區(qū)協(xié)同創(chuàng)新區(qū)一機東北至110KV紅花變電站電力隧道K0+000~K2+841段工程地質(zhì)勘察報告》（詳細勘察）（重慶市勘測院2021年02月）2.2設(shè)計遵循的主要規(guī)范及標準（1）《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB50330-2013）（2）《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（GB50007-2011）（3）《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB-50009-2012)（4）《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50010-2010）（2015年版）（5）《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》（JGJ79-2012）（6）《公路路基設(shè)計規(guī)范》（JTGD30-2015）（7）《公路橋涵地基及基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（JTD63-2007）三、高邊坡、深基坑安全等級和設(shè)計標準電力隧道開挖形成的深基坑和回填的高邊坡部分為永久性邊坡，安全等級為一級。（1）邊坡整體穩(wěn)定安全系數(shù)取1.25/1.35。（2）結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)取1.1。（3）場地地震基本烈度為6度。（4）結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限：2年/50年（5）設(shè)計荷載：深基坑坡頂荷載：20KN/m2四、巖土設(shè)計參數(shù)巖土體物理力學(xué)參數(shù)推薦值一覽表巖土參數(shù)稍密素填土粉質(zhì)粘土砂質(zhì)泥巖砂巖巖土界面結(jié)構(gòu)面強風(fēng)化中風(fēng)化強風(fēng)化中風(fēng)化裂隙1、2砂巖與泥巖接觸層面重度(kN/m3)21*飽和(21.5*)19.5,飽和20.024*25.6*24*25*內(nèi)聚力(kPa)5*飽和3*天然25飽和16256100016*50*20*內(nèi)摩擦角(°)30*飽和23*1310303810*18*15*抗拉強度(kPa)90237抗壓強度(MPa)天然7.427.5飽和4.620.4地基承載力特征值(kPa)實測120*300*1821400*7405變形模量(MPa)7391707彈性模量(MPa)9402079泊松比0.380.16巖土體與錨固體極限粘結(jié)強度標準值(kPa)100*45*460*1120*巖體水平抗力系數(shù)(MN/m3)20*80*50*380*土體水平抗力系數(shù)的比例系數(shù)(MN/m4)8*10*擋墻基底摩擦系數(shù)0.30*0.25*0.35*0.40*0.40*0.55*注：①帶“*”者根據(jù)相關(guān)規(guī)范結(jié)合重慶地區(qū)經(jīng)驗取值。邊坡巖體的抗剪強度指標標準值為平均值乘以0.9。當水平荷載為長期或經(jīng)常出現(xiàn)的荷載時，應(yīng)將上表中的土體水平抗力系數(shù)的比例系數(shù)乘以0.4后采用。砂質(zhì)泥巖的地基承載力特征值；在施工期、試用期保證無水的情況下可采用天然抗壓強度進行折減。五、高邊坡、深基坑穩(wěn)定性計算本工程電力隧道開挖會形成臨時邊坡，本次計算書選取具有代表性的邊坡高度進行穩(wěn)定性分析。5.1深基坑計算5.1.1基坑最大深度8.6m(設(shè)計起點-K0+160段)基坑設(shè)計起點-K0+160段典型橫斷面圖[計算簡圖][控制參數(shù)]:采用規(guī)范: 通用方法計算目標: 安全系數(shù)計算滑裂面形狀:圓弧滑動法不考慮地震[坡面信息]坡面線段數(shù)4坡面線號水平投影(m)豎直投影(m)超載數(shù)17.5005.000022.0000.000035.4003.6000420.0000.0001超載1距離0.010(m)寬20.000(m)荷載(20.00--20.00kPa)270.00(度)[土層信息]上部土層數(shù)2層號層厚重度飽和重度粘結(jié)強度孔隙水壓(m)(kN/m3)(kN/m3)(kpa)力系數(shù)10.50021.000120.000210.00021.000120.000層號粘聚力內(nèi)摩擦角水下粘聚水下內(nèi)摩(kPa)(度)力(kPa)擦角(度)13.00023.00025.00030.000層號十字板?強度增十字板羲?強度增長系(kPa)長系數(shù)下值(kPa)數(shù)水下值12================================================================下部土層數(shù)2層號層厚重度飽和重度粘結(jié)強度孔隙水壓(m)(kN/m3)(kN/m3)(kpa)力系數(shù)14.00021.500100.00024.00020.00045.000層號粘聚力內(nèi)摩擦角水下粘聚水下內(nèi)摩(kPa)(度)力(kPa)擦角(度)13.00023.000216.00010.000層號十字板?強度增十字板羲?強度增長系(kPa)長系數(shù)下值(kPa)數(shù)水下值12不考慮水的作用[計算條件]圓弧穩(wěn)定分析方法:Bishop法土條重切向分力與滑動方向反向時:當下滑力對待穩(wěn)定計算目標:自動搜索最危險滑裂面條分法的土條寬度:1.000(m)搜索時的圓心步長:1.000(m)搜索時的半徑步長:0.500(m)計算結(jié)果:[計算結(jié)果圖]最不利滑動面:滑動圓心=(1.147,7.640)(m)滑動半徑=7.816(m)滑動安全系數(shù)=1.366起始x終止x?liCi謎條實重浮力地震力滲透力附加力X附加力Y下滑力抗滑力m鑙超載豎向地震力地震力(m)(m)(度)(m)(kPa)(度)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)-0.5010.000-10.3020.5093.00023.000.490.000.000.000.000.00-0.091.840.928290.000.000.0000.750-5.6730.7543.00023.006.010.000.000.000.000.00-0.594.980.964380.000.000.7501.431-0.4110.6823.00023.0012.860.000.000.000.000.00-0.097.520.997740.000.001.4312.1134.5930.6843.00023.0019.000.000.000.000.000.001.529.891.021680.000.002.1132.7949.6340.6913.00023.0024.250.000.000.000.000.004.0611.891.037920.000.002.7943.56015.0750.7933.00023.0032.390.000.000.000.000.008.4315.341.046430.000.003.5604.32520.9900.8203.00023.0036.580.000.000.000.000.0013.1017.061.044990.000.004.3255.11927.2730.8935.00030.0040.730.000.000.000.000.0018.6625.391.082570.000.005.1195.91334.0610.9595.00030.0041.660.000.000.000.000.0023.3426.311.065240.000.005.9136.70641.4601.0605.00030.0040.170.000.000.000.000.0026.6026.381.029350.000.006.7067.50049.8631.2335.00030.0035.300.000.000.000.000.0026.9925.160.967840.000.007.5008.00157.8360.9425.00030.0015.930.000.000.000.000.0013.4913.150.890250.000.008.0018.50365.7741.2235.00030.005.870.000.000.000.000.005.357.410.795890.000.00總的下滑力=140.751(kN)總的抗滑力=192.301(kN)土體部分下滑力=140.751(kN)土體部分抗滑力=192.301(kN)筋帶在滑弧切向產(chǎn)生的抗滑力=0.000(kN)筋帶在滑弧法向產(chǎn)生的抗滑力 =0.000(kN)根據(jù)以上計算結(jié)果圖搜尋的不利滑動面顯示邊坡穩(wěn)定性是滿足要求的。5.1.2基坑最大深度為16.8m(K0+160-K0+230)基坑K0+160-K0+230段典型橫斷面圖K0+160-K0+230為明挖段，根據(jù)地勘報告沿線上覆土層主要為粉質(zhì)粘土，厚度約0.4~3.5m，下伏基巖為沙溪廟組砂質(zhì)泥巖、砂巖，地面高程191.08~206.76m，設(shè)計底標高186.160~186.650m，開挖后兩側(cè)將形成最大高度約16.8m的基坑。根據(jù)地勘報告赤平投影分析，左側(cè)邊坡傾向87°，左側(cè)邊坡與層面反向，與J1裂隙小角度相交，與J2裂隙相反，J1為外傾結(jié)構(gòu)面，由于J1裂隙面傾角較陡（70°），對邊坡穩(wěn)定性有影響，直立開挖邊坡易沿裂隙J1發(fā)生滑動掉塊；右側(cè)邊坡傾向267°，與層面小角度相交，為順向坡，但層面傾角較緩（10°），對邊坡穩(wěn)定影響較小;裂隙1、裂隙2與邊坡切向相交，對邊坡的穩(wěn)定性影響較??；邊坡內(nèi)無不利結(jié)構(gòu)面組合。邊坡的整體穩(wěn)定性受巖體強度控制，邊坡破壞模式為坡頂拉裂掉塊破壞。結(jié)合御復(fù)路二期后期拓寬以及周邊地塊平場工作，隧道開挖之前對山體進行平場處理，平場標高與御復(fù)路標高接順。御復(fù)路二期右側(cè)山體邊坡按1:2坡率放坡，高度大于8m應(yīng)分階放坡，單級邊坡高度8m，中間平臺寬度2m，平臺外傾2%，隧道基坑采用坡率法放坡開挖，邊坡巖質(zhì)部分按照1:0.75坡率放坡，土層按1:1.5坡率放坡，邊坡開挖嚴格按照逆作法實施，禁止采用爆破施工。5.1.3基坑最大深度為35m(K0+840-K1+280)基坑K0+840-K1+280段典型橫斷面圖K0+840-K1+280為明挖段，根據(jù)地勘報告沿線上覆土層主要為素填土，厚度約0.2~5.9m，下伏基巖為沙溪廟組砂質(zhì)泥巖、砂巖，地面高程197.43~225.63m，設(shè)計底標高191.420~193.980m，開挖后兩側(cè)將形成最大高度約29m的基坑。根據(jù)地勘報告赤平投影分析，左側(cè)邊坡傾向103°，左側(cè)邊坡與層面相反，與J1裂隙小角度相交，與J2大角度相交，J1為外傾結(jié)構(gòu)面，由于J1裂隙面傾角較陡（70°），對邊坡穩(wěn)定性有影響，直立開挖邊坡易裂隙J1發(fā)生滑動掉塊。右側(cè)邊坡傾向283°，與層面小角度相交，為順向坡，與J1裂隙反向，與J2裂隙大角度相交，但層面傾角較緩（10°），對邊坡穩(wěn)定的不利影響較?。涣严?、裂隙2與邊坡切向相交，對邊坡的穩(wěn)定性影響較?。贿吰聝?nèi)無不利結(jié)構(gòu)面組合。邊坡的整體穩(wěn)定性受巖體強度控制，邊坡破壞模式為坡頂拉裂掉塊破壞。結(jié)合御復(fù)路二期后期拓寬以及周邊地塊平場工作，隧道開挖之前對山體進行平場處理，平場標高與御復(fù)路標高接順。御復(fù)路二期右側(cè)山體邊坡按1:2坡率放坡，高度大于8m應(yīng)分階放坡，單級邊坡高度8m，中間平臺寬度2m，平臺外傾2%，隧道基坑采用坡率法放坡開挖，邊坡巖質(zhì)部分按照1:0.75坡率放坡，土層按1:1.5坡率放坡，邊坡開挖嚴格按照逆作法實施，禁止采用爆破施工。對隧道右側(cè)邊坡穩(wěn)定性計算結(jié)果如下：[計算簡圖][計算簡圖][計算條件][基本參數(shù)]計算方法：極限平衡法(建坡規(guī)范附錄A.0.2)計算目標：計算安全系數(shù)邊坡高度：35.000(m)結(jié)構(gòu)面傾角：10.0(°)結(jié)構(gòu)面內(nèi)摩擦角：15.0(°)結(jié)構(gòu)面粘聚力：20.0(kPa)水平外荷載Px(kN): 0.0(kN/m)豎向外荷載Py(kN):0.0(kN/m)[坡線參數(shù)]坡線段數(shù)9序號水平投影(m)豎向投影(m)傾角(°)13.9005.20053.122.0000.0000.0316.0008.00026.642.0000.0000.0516.0008.00026.662.0000.0000.0716.0008.00026.682.0000.0000.0911.6005.80026.6[巖層參數(shù)]層數(shù)2序號控制點Y坐標容重錨桿和巖石粘結(jié)強度(m)(kN/m3)frb(kPa)135.00025.6360.020.00025.6360.0[計算結(jié)果]巖體重量：59311.6(kN)水平外荷載：0.0(kN)豎向外荷載：0.0(kN)側(cè)面裂隙水壓力：0.0(kN)底面裂隙水壓力：0.0(kN)結(jié)構(gòu)面上正壓力：58410.5(kN)總下滑力：10299.4(kN)總抗滑力：19682.2(kN)安全系數(shù)：1.911根據(jù)計算結(jié)果隧道右側(cè)邊坡穩(wěn)定性系數(shù)1.911＞1.35，滿足規(guī)范要求5.2高邊坡計算5.2.1邊坡最大高度12m（K1+870-K1+960）K1+870-K1+960為明挖段，根據(jù)地勘報告沿線上部主要為素填土，下伏基巖主要為砂質(zhì)泥巖。覆蓋層厚度5.5～18.7m，地面高程在195.617~205.85m，設(shè)計高程197.867~193.136m。根據(jù)現(xiàn)狀地形，按設(shè)計標高平場后，此段將形成最大高度約12m填方邊坡。設(shè)計考慮采用由上至下第一階按1:2、第二階按1:2，邊坡按每8m設(shè)置一個平臺，第一階和第二階之間平臺寬度2m，平臺外傾2%，邊坡坡腳設(shè)置排水溝，坡頂設(shè)置防護欄桿。[計算簡圖][控制參數(shù)]:采用規(guī)范: 通用方法計算目標: 安全系數(shù)計算滑裂面形狀:圓弧滑動法不考慮地震[坡面信息]坡面線段數(shù)4坡面線號水平投影(m)豎直投影(m)超載數(shù)18.0004.000022.0000.0000316.0008.0000420.0000.0001超載1距離0.010(m)寬20.000(m)荷載(10.00--10.00kPa)270.00(度)[土層信息]上部土層數(shù)1層號層厚重度飽和重度粘結(jié)強度孔隙水壓(m)(kN/m3)(kN/m3)(kpa)力系數(shù)150.00020.000120.000層號粘聚力內(nèi)摩擦角水下粘聚水下內(nèi)摩(kPa)(度)力(kPa)擦角(度)10.00030.000層號十字板?強度增十字板羲?強度增長系(kPa)長系數(shù)下值(kPa)數(shù)水下值1================================================================下部土層數(shù)1層號層厚重度飽和重度粘結(jié)強度孔隙水壓(m)(kN/m3)(kN/m3)(kpa)力系數(shù)110.00021.000120.000層號粘聚力內(nèi)摩擦角水下粘聚水下內(nèi)摩(kPa)(度)力(kPa)擦角(度)10.00030.000層號十字板?強度增十字板羲?強度增長系(kPa)長系數(shù)下值(kPa)數(shù)水下值1不考慮水的作用[計算條件]圓弧穩(wěn)定分析方法:Bishop法土條重切向分力與滑動方向反向時:當下滑力對待穩(wěn)定計算目標:給定圓心、半徑計算安全系數(shù)條分法的土條寬度:1.000(m)圓心X坐標:12.000(m)圓心Y坐標:12.000(m)半徑:7.500(m)計算結(jié)果:[計算結(jié)果圖]滑動圓心=(12.000,12.000)(m)滑動半徑=7.500(m)滑動安全系數(shù)=1.370起始x終止x?liCi謎條實重浮力地震力滲透力附加力X附加力Y下滑力抗滑力m鑙超載豎向地震力地震力(m)(m)(度)(m)(kPa)(度)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)11.10712.030-3.3050.9250.00030.004.750.000.000.000.000.00-0.272.820.974040.000.0012.03012.9533.7660.9260.00030.0013.210.000.000.000.000.000.877.441.025520.000.0012.95313.87710.8970.9410.00030.0019.530.000.000.000.000.003.6910.621.061630.000.0013.87714.80018.2060.9730.00030.0023.610.000.000.000.000.007.3812.601.081600.000.0014.80015.72325.8431.0270.00030.0025.210.000.000.000.000.0010.9913.431.083690.000.0015.72316.64734.0241.1150.00030.0023.850.000.000.000.000.0013.3412.931.064600.000.0016.64717.57043.1211.2660.00030.0018.630.000.000.000.000.0012.7410.571.017970.000.0017.57018.49353.9641.5720.00030.007.460.000.000.000.000.006.034.630.929070.000.00總的下滑力=54.760(kN)總的抗滑力=75.045(kN)土體部分下滑力=54.760(kN)土體部分抗滑力=75.045(kN)筋帶在滑弧切向產(chǎn)生的抗滑力=0.000(kN)筋帶在滑弧法向產(chǎn)生的抗滑力 =0.000(kN)5.2隧道工作井及隧道豎井計算5.2.1隧道工作井K1+943(內(nèi)徑6m)根據(jù)建設(shè)時序，隧道里程K1+943-K2+112段為暗挖遠期方案，近期此段采用頂管工藝施工，頂管施作完后，K1+943處頂管工作井保留作為后期隧道開挖工作井，工作井內(nèi)徑6.0m。結(jié)合現(xiàn)狀地面標高以及相鄰明挖段隧道底標高，此處施作工作井之前應(yīng)進行平場處理，第一次平場標高為199.000m。工作井開挖底標高為180.5m，開挖形成深度為18.9m巖土質(zhì)基坑，由豎井開挖剖面圖(一)可知，該工作井開挖深度約18.9m，井內(nèi)直徑6m，土層段厚度約14.33m，工作井計算如下：由于工作井逆作法施工，5m以下護壁側(cè)向土壓力標準值為0.5×21×15=157.5kPa。護壁考慮齡期影響按C20混凝土計算鎖口護壁計算計算項目：抗滑樁綜合分析1原始條件:1.尺寸信息孔洞形狀圓形內(nèi)徑D(m)6.000是否存在護壁√鎖口長度L1(m)1.000護壁長度L2(m)1.000鎖口厚b1(m)0.350護壁厚b2(m)0.350鎖口頂端細部尺寸a1(m)0.300鎖口頂端細部尺寸a2(m)0.700鎖口頂端細部尺寸h1(m)0.500鎖口頂端細部尺寸h2(m)0.8002.荷載信息鎖口荷載標準值(kPa)20.000護壁荷載標準值(kPa)157.500鎖口作用綜合分項系數(shù)1.350護壁作用綜合分項系數(shù)1.3503.配筋信息鎖口混凝土強度等級C40鎖口鋼筋合力點到邊緣距離(mm)35鎖口鋼筋級別HRB400護壁混凝土強度等級C20護壁鋼筋合力點到邊緣距離(mm)25護壁鋼筋級別HRB400鎖口外側(cè)彎矩調(diào)整系數(shù)1.000鎖口內(nèi)側(cè)彎矩調(diào)整系數(shù)1.000護壁外側(cè)彎矩調(diào)整系數(shù)1.000護壁內(nèi)側(cè)彎矩調(diào)整系數(shù)1.000鎖口選筋用鋼筋直徑14護壁選筋用鋼筋直徑14內(nèi)力計算鎖口計算鎖口最大彎矩=0.0kN·m鎖口最大剪力=0.0kN鎖口最大軸力=-63.500kN護壁計算護壁最大彎矩=0.0kN·m護壁最大剪力=0.0kN護壁最大軸力=-500.063kN混凝土抗剪計算[鎖口]鎖口厚度：h=0.350(m)剪力最大值：Vmax=0.000(kN)鎖口作用綜合分項系數(shù)：ks=1.350剪力設(shè)計值：V=0.000(kN)V<=0.7ftbh0=0.7×1.710×1000.000×315.000=377055.000(N)=377.055(kN)混凝土抗剪滿足要求[護壁]護壁厚度：h=0.350(m)剪力最大值：Vmax=0.000(kN)護壁作用綜合分項系數(shù)：ks=1.350剪力設(shè)計值：V=0.000(kN)V<=0.7ftbh0=0.7×1.100×1000.000×325.000=250250.000(N)=250.250(kN)混凝土抗剪滿足要求配筋計算[鎖口配筋]取單位寬度(b=1000mm)計算鎖口截面厚度h=350(mm)支座彎矩最大值：Mmax1=0.000(kN·m)跨中彎矩最大值：Mmax2=0.000(kN·m)鎖口作用綜合分項系數(shù)：ks=1.350外側(cè)彎矩調(diào)整系數(shù)：k1=1.000外側(cè)彎矩設(shè)計值：M=ksk1Mmax1=0.000(kN·m)內(nèi)側(cè)彎矩調(diào)整系數(shù)：k2=1.000內(nèi)側(cè)彎矩設(shè)計值：M=ksk2Mmax2=0.000(kN·m)外側(cè)鋼筋計算面積：As1=748(mm2)內(nèi)側(cè)鋼筋計算面積：As2=748(mm2)[護壁配筋]取單位寬度(b=1000mm)計算鎖口截面厚度h=350(mm)支座彎矩最大值：Mmax1=0.000(kN·m)跨中彎矩最大值：Mmax2=0.000(kN·m)護壁綜合分項系數(shù)：ks=1.350外側(cè)彎矩調(diào)整系數(shù)：k1=1.000外側(cè)彎矩設(shè)計值：M=ksk1Mmax1=0.000(kN·m)內(nèi)側(cè)彎矩調(diào)整系數(shù)：k2=1.000內(nèi)側(cè)彎矩設(shè)計值：M=ksk2Mmax2=0.000(kN·m)外側(cè)鋼筋計算面積：As1=700(mm2)內(nèi)側(cè)鋼筋計算面積：As2=700(mm2)5.2.2隧道通風(fēng)井K2+112根據(jù)工藝要求，隧道K2+112處須布置一通風(fēng)井，此處地面標高208.87m，通風(fēng)井開挖底標高為181.311m,開挖形成深度為27.1m巖質(zhì)基坑，通風(fēng)井結(jié)構(gòu)內(nèi)凈空尺寸為4.4×9.3m，基坑開挖尺寸為5.7×10.6m，通風(fēng)井采用逆作法直立開挖+初期支護+工字鋼橫撐+坡頂臨時截排水溝處理措施。結(jié)構(gòu)類別初期支護二次襯砌預(yù)留變形量濕噴混凝土錨桿輔助措施鋼拱架豎井50mm噴射C25混凝土200mm?φ8鋼筋網(wǎng)(單層)＠20*20cmHRB400級φ22砂漿錨桿，L=2.5m，間距1.5m*1.5m初支中部設(shè)置一道I14工字鋼橫撐@3mI14工字鋼(@1.5m/榀)40cm厚C40防水混凝土圖1.1豎井剖面圖側(cè)向巖石壓力計算豎井圍巖存在緩傾的外傾硬性結(jié)構(gòu)面，需分別以沿外傾硬性結(jié)構(gòu)面滑動和巖質(zhì)邊坡錨桿擋墻計算側(cè)向巖石壓力，取兩種結(jié)果中的較大值。外傾結(jié)構(gòu)面主動巖石壓力對沿外傾結(jié)構(gòu)面滑動的邊坡，其主動巖石壓力合力標準值可按下式計算：式中，；；——外傾結(jié)構(gòu)面傾角（°）；——外傾結(jié)構(gòu)面粘聚力（kPa）；——外傾結(jié)構(gòu)面內(nèi)摩擦角（°）；——巖石與結(jié)構(gòu)接觸面的摩擦角（°）。豎井上部2.6m為素填土，中部10.2m為中風(fēng)化砂巖，下部均為中風(fēng)化泥巖。將素填土重量折算成巖石坡頂?shù)乇砭己奢dQ，地面附加荷載按20kN/m2考慮，經(jīng)過計算,沿外傾結(jié)構(gòu)面滑動圖巖土壓力起控制作用,側(cè)向巖石壓力計算結(jié)果見下表。沿外傾結(jié)構(gòu)面滑動時主動巖石壓力標準值計算參數(shù)H(m)γ(kN/m3)α(°)β(°)θ(°)δ(°)c(kPa)φ(°)Q(kN/m2)ηKqKaEak(kN/m)ehk(kN/m2)豎井巖層25.425.6900650501874.60.191.2320.1172472.5108.2巖質(zhì)邊坡錨桿擋墻主動巖石壓力對于巖質(zhì)邊坡，當采用多層錨桿擋墻時，側(cè)壓力分布可近似按下圖確定。圖中，——側(cè)向巖土壓力水平分力標準值（kN/m2）；——側(cè)向巖土壓力合力水平分力標準值（kN/m2）；——擋墻高度（m）；豎井初期支護計算依據(jù)平面應(yīng)變理論，采用有限元軟件MidasGTS對電力隧道豎井進行分析。豎井四周均考慮20m圍巖，并限制外側(cè)節(jié)點平面內(nèi)位移。以嵌入式桁架單元模擬錨桿，梁單元模擬噴射混凝土襯砌，格柵拱架作為安全儲備不計入計算模型，計算模型如下圖1.2所示。圖1.2豎井初襯計算模型由于錨桿設(shè)計布置為1.5m*1.5m，取一級邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)1.35，豎井橫截面作用全周水平荷載設(shè)計值146.07kN/m。由模擬結(jié)果可以看出，由于錨桿作用、圍巖為中風(fēng)化砂質(zhì)泥巖等影響，豎井井壁計算位移普遍較小，平面內(nèi)最大位移為0.39mm。圖1.3豎井圍巖水平位移圖1.4豎井X方向圍巖應(yīng)力分布圖1.5豎井Y方向圍巖應(yīng)力分布圖1.6豎井錨桿軸力圖1.7初期支護彎矩圖1.8初期支護軸力圖1.9初期支護剪力可以看出，錨桿計算所受最大拉力為3.5kN，初期支護角部的彎矩最大為14.4kN·m，軸力為100kN，剪力為52kN。結(jié)合計算分析結(jié)果，開挖支護后圍巖應(yīng)力水平，周邊位移，初支結(jié)構(gòu)內(nèi)力均較小，初支結(jié)構(gòu)參數(shù)主要根據(jù)工程類比法確定，結(jié)構(gòu)是安全合理的。5.2.4隧道工作井K2+296.65(內(nèi)徑6m)根據(jù)電力隧道平面線型及現(xiàn)狀地形，暗挖隧道終點K2+296.65位于現(xiàn)狀寨子路路基邊坡上，為減小對現(xiàn)狀道路的影響，此處施作內(nèi)徑6m的隧道工作井，結(jié)合現(xiàn)狀地面標高以及相鄰明挖段隧道底標高，此處施作工作井之前應(yīng)進行平場處理，平場標高約為209.000m，與周邊道路接順。隧道工作井開挖底標高為182.269，開挖形成深度為27.1m巖土質(zhì)基坑。由豎井開挖剖面圖(三)可知，該工作井開挖深度約27.1m，井內(nèi)直徑6m，工作井土壓力計算如下：由于工作井逆作法施工，21m土層處護壁側(cè)向土壓力標準值為0.5×20×21=210kPa。護壁考慮齡期影響按C20混凝土計算鎖口護壁計算計算項目：抗滑樁綜合分析1原始條件:1.尺寸信息孔洞形狀圓形內(nèi)徑D(m)6.000是否存在護壁√鎖口長度L1(m)1.000護壁長度L2(m)1.000鎖口厚b1(m)0.350護壁厚b2(m)0.350鎖口頂端細部尺寸a1(m)0.300鎖口頂端細部尺寸a2(m)0.700鎖口頂端細部尺寸h1(m)0.500鎖口頂端細部尺寸h2(m)0.8002.荷載信息鎖口荷載標準值(kPa)20.000護壁荷載標準值(kPa)210.000鎖口作用綜合分項系數(shù)1.350護壁作用綜合分項系數(shù)