水庫供水隧洞結構計算書

--1-龍洞河水電站有壓引水隧洞構造計算書工程概況公明供水調蓄工程供水隧洞是從鵝頸至公明水庫連通隧洞 L0+387樁號接往石巖水庫的一條供水隧洞，全長6.397km，樁號為G0+000~G6+397 。依據(jù)初步設計報告供水隧洞為2級建筑物，設計流量為10.24m3/s，承受圓型斷面，內徑為3.4m。供水隧洞進口底高程為29.60m27.50m-0.0328%3576m、Ⅲ1836m345m310m。設計依據(jù)標準、規(guī)程《水工隧洞設計標準》〔SL279-2023〕〔以下簡稱“隧洞標準”〕《水工隧洞設計標準》〔DL/T5195-2023〕〔電力行業(yè)標準，下稱“電力隧洞標準” 〕《水工鋼筋混凝土構造設計標準〔試行〕》〔SDJ20-78〕〔以下簡稱“砼規(guī)”〕《錨桿噴射混凝土支護技術標準》〔GB50086-2023 〕參考資料《深圳市公明水庫調蓄工程初步設計報告》〔深圳市水利規(guī)劃設計院，2023.05〕《G-12隧洞襯砌內力及配筋計算通用程序》《PC1500 程序集地下構造計算程序使用中的幾個問題》〔疆水利廳，張校正〕《取水輸水建筑物叢書－隧洞》〔1989〕《水擊理論與水擊計算》〔清華大學出版社，1981〕《水力學－下冊》〔吳持恭，高等教育出版社，1982〕計算方法隧洞支護及襯砌構造按奧法理論進展設計，支護型式承受錨噴支護通過工程類比確定，噴錨支護類型及其參數(shù)參照電力隧洞標準附錄 F表F.1選取；襯砌型式承受鋼筋混凝土襯砌。依據(jù)隧洞標準6.1.8條第2點規(guī)定，圍巖具有肯定的抗?jié)B力量、內水外滲可能造成不良地質段的局部失穩(wěn)，經(jīng)處理不會造成危害者，宜提出一般防滲要求，本工程按限制--4-裂縫寬度設計，裂縫寬度短期組合不超過0.3mm，長期組合不超過0.25mm。隧洞襯砌承受構造力學方法計算。隧洞構造計算軟件承受PC1500G-12隧洞襯砌內力及配筋計算通用程序。計算工況根本組合工況1：正常運行期〔襯砌自重+圍巖壓力+彈性抗力+設計內水壓力+外水壓力〕工況2：檢修期 〔襯砌自重+圍巖壓力+彈性抗力+外水壓力〕特別組合工況3：施工期 〔襯砌自重+彈性抗力+外水壓力或灌漿壓力〕4：校核工況〔襯砌自重+圍巖壓力+彈性抗力+校核內水壓力+外水壓力〕典型計算斷面及其選擇原則Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ及土洞典型斷面按荷載受力不利原則選取。計算圍巖壓力時，承受圍巖壓力最大處斷面；計算彈性抗力時，承受地勘供給參數(shù)的小值平均值；計算內水壓力時，承受各類圍巖承受最大靜水壓力處斷面；計算外水壓力時，對無內水組合工況承受地下水作用最大水頭處斷面，對有內水組合工況承受地下水作用最小水頭處斷面。各類圍巖斷面幾何初步擬定狀況見表 5-1。5-1

各類圍巖斷面幾何參數(shù)圍巖類別斷面形式內徑〔m〕初襯厚度〔m〕二襯厚度〔m〕開挖洞徑〔m〕彈性抗力計算半徑〔m〕構造計算半徑〔m〕Ⅱ圓形3.40.050.34.12.051.85Ⅲ圓形3.40.10.34.22.11.85Ⅳ圓形3.40.10.44.42.21.9Ⅴ圓形3.40.20.44.62.31.9土洞圓形3.40.20.44.62.31.9荷載計算圍巖壓力Ⅱ、Ⅲ類圍巖自穩(wěn)條件好并實行了有效的支護，不考慮圍巖壓力。Ⅳ類圍巖能自穩(wěn)數(shù)日，實行了有效的支護，圍巖壓力按隧洞標準6.2.4-1~2 式計算：Q4=0.2×γr×B=0.2×23×4.4=20.24kN/m=2.02410kN/m ×Q2=Q3=0.05×γr×H=0.05×23×4.4=5.06kN/m=0.50610kN/m ×Ⅴ類圍巖自穩(wěn)力量較差，承受有效支護后能自穩(wěn)，圍巖壓力按隧洞標準 6.2.4-1~2 式計算：Q4=0.3×γr×B=0.3×21×4.6=28.98kN/m=2.898 ×10kN/mQ2=Q3=0.1×γr×H=0.1×21×4.6=9.66kN/m=0.966 ×10kN/m土洞圍巖壓力計算計算依據(jù)土洞圍巖壓力按隧洞標準 8.1.2條確定：對能形成塌落拱的土洞，可按松動介質平衡理論估算圍巖壓力；不能形成塌落拱的淺埋土洞，圍巖壓力宜按頂拱的上覆土體重力計算圍巖壓力，并依據(jù)地形條件、施工所實行的穩(wěn)定措施予以修正。計算斷面確實定對供水隧洞進出口處深埋土洞依據(jù)北線隧洞閱歷可以形成塌落拱，故土洞圍巖壓力最大處為深淺埋土洞的分界處，計算斷面亦取深淺埋土洞的分界處。塌落拱高度計算查《取水輸水建筑物叢書－隧洞》P543-2巖石結實系數(shù)及其它力學指標表，密實粘土及粘質土結實系數(shù)fK=1.0，換算內摩擦角為Φ粘土及粘質土結實系數(shù)fK=1.0，換算內摩擦角為Φ=45°。Φ/2b1=2.3mb2=b1+b1tg(45- )=3.253m。b2除以巖石的h=b2/fK=3.253/1=3.253m依據(jù)《取水輸水建筑物叢書－隧洞》。3-9式，取曲線形洞頂實際塌落拱高度為計算塌落拱高度的0.7垂直圍巖壓力計算8.1.2條條文說明，深淺埋土洞的分界深度Hpg

×=2.5H=2.5 2.277=5.69m

4.4.7條規(guī)定：淺埋土質隧洞承受鋼架噴混凝土支護時，鋼架應有足夠的剛度和強度，應能承受

40~60kN/m2 的垂直土壓力。3.4.132~4m高的松動巖柱重量。本次計算按初期支護擔當2m土重考慮，則折減以后土洞圍巖壓力為：Q4=(5.69-2)×18=66.42kN/m=6.642 ×10kN/m側向圍巖壓力計算側向水平圍巖壓力計算按松散體理論，依據(jù)《取水輸水建筑物叢書－隧洞》 P57頁公式3-10及3-11計算。Q2=0.7

×γ×h×tg2(45°-Φ/2)=0.718××3.253×tg2(45-45/2)=7.03kN/m=0.70310kN/m ×Q3=(0.7

2×γ×(45°tg-Φ/2)=(0.7 3×.253+4.6)18××tg2(22.5°)=22.17kN/m=2.21710kN/m ×彈性抗力圍巖單位彈性抗力主要依據(jù)初步設計報告第

33.6.2.2選取〔P89〕，如表6-1所示。類別(g/cm3) 類別(g/cm3) 角φ(°)E(GPa)單位彈性抗力系數(shù)圍巖密度γ內摩擦C(MPa)泊松比μK0〔MPa/cm〕備注有壓洞無壓洞偏于Ⅱ類巖特征偏于Ⅳ類巖特征位于地下水位以上位于地下水位以下1~3或偏于Ⅴ類巖特征0.75~1 0.5~0.75 位于地下水位以下

公明水庫輸水隧洞圍巖主要物理力學參數(shù)Ⅱ2.5~2.740~451.7~3.510.0~20.00.17~0.2350~10015~20Ⅲ-12.4~2.537~401.0~1.77.0~10.00.23~0.2635~5010~15Ⅲ-22.3~2.435~370.4~1.05.0~7.00.26~0.2920~355~10Ⅳ-12.2~2.332~350.25~0.42.0~5.00.29~0.3212~203~5Ⅳ-22.1~2.230~320.1~0.250.5~2.00.32~0.355~12Ⅴ-11.9~2.120~300.05~0.10.05~0.50.35~0.362~5Ⅴ-21.8~1.910~200.02~0.050.02~0.050.36~0.381~2有內水壓力時彈性抗力有壓隧洞圍巖彈性抗力系數(shù) k=k0/r，單位彈性抗力系數(shù)偏安全考慮承受小值平均值，計算結果如下：Ⅱ類圍巖彈性抗力系數(shù)k2=((50+75)/2)/2.15=29.07 MPa/cm=290700×10kN/m3Ⅲ類圍巖彈性抗力系數(shù)k3=((20+35)/2)/2.2= 12.5MPa/cm =125000×10kN/m3Ⅳ類圍巖彈性抗力系數(shù)k4=((5+12)/2)/2.3=3.7 MPa/cm=37000×10kN/m3Ⅴ類圍巖彈性抗力系數(shù)k5=((1+2)/2)/2.4=0.625 MPa/cm=6250×10kN/m3土洞依據(jù)隧洞標準 8.1.3條按不計土體聯(lián)合作用考慮，依據(jù)《水工隧洞設計標準》〔SD134-84〕附錄程序說明取彈性抗力系數(shù)k6=10010kN/m3--5-無內水壓力時彈性抗力依據(jù)《水工設計手冊》第七卷P7-47頁，無壓隧洞圍巖彈性抗力系數(shù)〔又稱地基系數(shù)〕k=bk0b為彈性地基梁寬度，取單寬b=1m；單位彈性抗力系數(shù)偏安全考慮承受小值平均值，計算結果如下：Ⅱ類圍巖彈性抗力系數(shù)k2=(15+17.5)/2=16.25 MPa/cm=162500×10kN/m3Ⅲ類圍巖彈性抗力系數(shù)k3=(5+10)/2=7.5MPa/cm =75000×10kN/m3Ⅳ類圍巖彈性抗力系數(shù)k4=(1+3)/2=2MPa/cm=20230×10kN/m3Ⅴ類圍巖彈性抗力系數(shù)k5=(0.5+0.75)/2=0.625 MPa/cm=6250×10kN/m3土洞依據(jù)隧洞標準 8.1.3條按不計土體聯(lián)合作用考慮，依據(jù)《水工隧洞設計標準》〔SD134-84〕附錄程序說明取彈性抗力系數(shù)k6=10010kN/m3內水壓力鵝頸水庫正常蓄水位〔擴建后〕66.70m67.43m，校核洪水位為67.8m59.70m60.25m60.58m；石巖36.59m38.98m39.94m。L6+397〔出口處〕洞底高程最低，為27.50m，此處為Ⅴ類圍巖，供水隧洞正常運行由公明水庫向石巖水庫供水，正常運行期最大內水壓力〔靜水壓力〕為59.7-27.5=32.2m ，考慮到供水隧洞縱坡較緩〔0.0238%〕，不遠處就有Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ類圍巖，高程相差不到0.4m，故全部類別圍巖正常運行期最大內水壓力〔靜水壓力〕32.2m-石巖隧洞檢修或事故狀況下可利用本工程供水隧洞供水，故校核內水壓力〔靜水壓力〕67.8-27.5＝40.3m。外水壓力作用在襯砌構造上的外水壓力依據(jù)隧洞標準第 6.2.5式進展估算。Pe=βe×γw×He依據(jù)不同的地下水活動狀況按隧洞標準表 6.2.5對外水壓力進展折減：枯燥或潮濕 βe＝0~0.2滲水或滴水

βe＝0.1~0.4

βe＝0.25~0.6--6-嚴峻滴水或小量涌水 βe＝0.4~0.8

βe＝0.65～1.0當有內水組合時，βe取較小值；無內水組合時，βe取較大值。依據(jù)初設報告P87-P89 供水隧洞地質描述〔摘錄見斜體字〕及供水隧洞縱斷面圖，對無內水組合工況，典型斷面選地下水作用最大處水頭處；對有內水組合工況，典型斷面選地下水作用最小外水頭處，典型斷面樁號、計算水頭、折減系數(shù)及作用水頭詳見表 6-2。表6-2 外水壓力水頭計算表工況Ⅱ類Ⅲ類Ⅳ類Ⅴ類土洞無內水組合〔最大地下水作用水頭處斷面〕樁號βeHe〔m〕Pe〔m〕樁號有內水組合〔最小地下水作用水工況Ⅱ類Ⅲ類Ⅳ類Ⅴ類土洞無內水組合〔最大地下水作用水頭處斷面〕樁號βeHe〔m〕Pe〔m〕樁號有內水組合〔最小地下水作用水頭處斷面〕βeePe〔m〕H〔m〕L4+8600.4122.849.12L6+2500.111.21.12L4+8400.6122.873.68L1+3560.253.50.875L0+2400.839.131.28L2+4500.48.73.48L2+5301.026.126.1L1+3400.6500L1+0001.04.34.3L1+0100.653.72.4Ⅱ類圍巖，局部Ⅲ類〔10%〕，弱-微風化花崗巖，巖體呈整體塊狀構造，較完整，裂隙不發(fā)育，潮濕，沿裂隙有滴水，在局部可形成線狀流水，圍巖根本穩(wěn)定，但局部可能掉塊。局部裂隙相對集中區(qū)域成Ⅲ類圍巖，完整性稍差，圍巖局部穩(wěn)定性差，可能消滅坍塌和變形。〔8〕、G1+355～G1+465110m11.5～44.7m2.1～20.9m，Ⅲ類圍巖，弱風化片麻巖，巖體完整性較差，裂隙較發(fā)育，圍巖局部穩(wěn)定性差，可發(fā)生坍落或掉塊。以滴水為主，沿裂隙有線狀流水?！?〕、G0+080～G0+280200m60.5～77.5m32.3～37.5m，Ⅳ類圍巖，弱風化片麻巖，巖體完整性差，裂隙發(fā)育，圍巖穩(wěn)定性差，易坍塌或掉塊。沿裂隙多有線狀流水。〔13〕、G2+435～G2+648213m10.4～48m7.6～24.5m，Ⅳ-f4(但有初步膠結，膠結力)，沿裂隙有線狀流水，局部股狀，圍巖不穩(wěn)定，易坍塌或變形?！?〕、G1+340～G1+35515m3.7～11.5m0～2.1mV類-,滴水及線狀流水?！?〕G0+922～G1+01088m12.2～44.3m2.1～12.2m，V類圍巖，強風化片麻巖，呈風化巖塊狀和半巖土狀，不穩(wěn)定，極易坍塌，滴水及線狀流水。鑒于有內水組合工況外水壓力僅0~3.48m，數(shù)值較??；另處依據(jù)北線隧洞Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ類圍巖及土洞初期支護后局部洞壁較為枯燥，偏安全考慮本次計算有內水組合工況時有外水壓力取值為0。--10-動水壓力發(fā)電引水隧洞進水口設有檢修閘門和工作閘門，下接壓力鋼管，設計引水流量 8m3/s，下游接沖擊式水輪機的掌握閥門，引水隧洞運行時可考慮關閘水錘動水壓力增加值。水位組合參考有壓引水隧洞的水力計算成果，取滿足發(fā)電要求的最低水位 1294.0m 為計算水錘動水壓力的上游水位，對應下游尾水位為 1087.7m，尾水坎高程1087.05m。計算方法本次計算對是否考慮有引水隧洞和壓力鋼管水力損失分別進展計算，不考慮水損時承受《水工設計手冊》簡化方法計算；考慮水損時承受《水擊理論與水擊計算》中的特征線法編制程序求解。初始條件洞徑分兩種：起始段為有壓引水隧洞，D1＝2.2m，隧洞長L1＝2644m；末段為緊接水輪機的壓力鋼管，D2＝1.44m，隧洞長L2＝263.77m。隧洞上游進口水位Z0=1294.0m，下游壓力鋼管出口水位Zn＝1087.7m，水頭差H＝1294-1087.7=206.3m ，出口尾水坎高程為Zn＝1087.05m。水錘傳播速度依據(jù)《水工設計手冊》P7-100：除均質薄壁管外，各組合管的水錘波速公式都是近似的，水錘波速對第一相水錘影響較大，對于最大水錘壓強消滅在第一相末的狀況，可取一個略為偏小的數(shù)值以策安全。水錘波速應對以后各相水錘的影響漸漸減小， 對大多數(shù)電站，最大水錘壓強消滅在開度變化接近終了時刻，此時不必過分追求水錘波速的精度。依據(jù)《水工設計手冊》第七卷〔以下稱《手冊》〕P7-99，水錘波速按式〔33-1-7〕計算：CEwg/2EwCEwg/2Ew/kr〔33-1-7〕1γ------水的體積彈性模量和容重，在一般溫度和壓力下， E 2.1 10kg/cm2，γ＝0.001kg/cm3；r 管道半徑k------抗力系數(shù)，引水隧洞為鋼筋混凝土管，按式〔 33-1-11〕計算k值；壓力鋼管為薄壁管，按式〔33-1-8〕k值。Ek Ec sf

〔33-1-11〕r2 Ecr——管道半徑；Es和Ec——鋼筋和混凝土的彈性模量，取C25砼彈性模量Ec＝2.85×105 kg/cm2，鋼筋彈性模量Es＝2.09×106kg/cm2?！鼙诤穸龋

30.0cmk ks ssr2

〔33-1-8〕式中：r 管道半徑；Es管材的彈性模量，取E＝2.1×106kg/cm2s——管壁厚度，取1.0cm由上述公式〔33-1-11〕和〔33-1-8〕計算水錘波速值如下：1、前段引水隧洞r＝2.2m，＝30cmk Ec Es f 2.85105 2.09 106

1200 5.210

4kg/cm22 2 30 5r Ec 220 2.85 102.1 104 9.8 100/0.001C1 143120cm/s=1431.2m/s1 22.1104/5.2 104 2202、后段壓力管道r＝1.44m，s＝1.0cmk ks Es s 2.1 106 1.0 1.013106kg/cm2r2 1.4422.1104 9.8 100/0.001C1 143457cm/s=1434.57m/s1 2 2.1104/1.013 106 144依據(jù)《手冊》式〔33-1-17〕，計算隧洞平均波速為：L 2907.77CL1/C1 L2/C2 2644/1431.2 263.77/1434.57

1432.4m/s

2L 22907.77t相長：依據(jù)《手冊》式〔33-1-18〕，水錘的相長為：tr等價隧洞中的流速

C 1432.4

4.06s《水力學》計算公式： 8g 8gc2 R1/6/n21、引水隧洞R＝D1/4＝0.55m，n＝0.015 代入上式得：λ＝0.0210%λ1＝×λ＝1.1 0.022Φ＝Cv0/(2gH0)=1432.4×2.1/(2×9.8×15.213)＝10.088m1ζ=2Φ＝2×10.088=20.176閥門斷面水頭增值為H1=20.176×15.213=306.94m關閉閥門后閥門前水頭為H1=H0+ H1=15.213+306.94=322.153m引水隧洞中最大流速：v12gVH

1 12gVH 19.6306.94 264.27l/d 0.0222644/2.22R＝D2/4＝0.85m，n=0.015代入上式得：λ2＝0.0186410%局部水頭損失，λ2＝1.1×λ＝0.0205供水隧洞水頭差為 H2＝6397/10670×23.11＝13.855m供水隧洞中最大流速：v23、等價最大流速：

29.81 13.8550.0205 6397/3.4

2.6548m/s依據(jù)《手冊》式33-1-57，依據(jù)管道中水體動能不變的要求得：L1v1 L2v2

42732.758863972.6548va 2.696m/sL 106704、等價過流斷面面積依據(jù)水電站33-1-57及各斷面過流量不變原則反推：A 10670 9.485m24273/(3.14*1.82)6397/(3.14*1.72)A5、等價直徑：D 2 3.476m邊界條件與根本假設隧洞末端斷面的邊界條件隧洞末端與水庫相連，故隧洞末端斷面的流淌條件與掌握設備及其掌握規(guī)律相關，下游端閘門按線性開關考慮，閘門開度與時間關系為直線規(guī)律變化： ti1Ts由于閘門的關閉時間可由設計設定，故分別取不同的關閉時間進展試算，選取適宜的Ts300s、360s、420s、480s540s。隧洞進口斷面的邊界條件隧洞進口與水庫相連，由于庫容很大，庫水位不會因隧洞流量的變化而漲落，所以，進口的邊界條件是：水擊波的傳播過程中，進口斷面的水位保持為常數(shù)即 Z0。等價隧洞特性常數(shù)管道斷面特征系數(shù)： CVmax2gH0

934.5 2.69629.81

5.56

《手冊》式〔33-1-32〕H0——管道出口初始作用水頭，23.11m。LV水錘特征系數(shù)： maxgH0Ts

10670 2.6969.819.09Ts

《手冊》式〔33-1-37〕＝0.423、0.352、0.302、0.2640.235〔300s360s420s、480s、540s的關門時間〕水錘計算0不考慮隧洞水力損失： 5.561 1〔τ 閘門初始開度〕，依據(jù)《手冊P7-10300產生極限水錘的判別條件，屬極限水錘范疇。將數(shù)據(jù)代入《手冊》式件計算結果見表6-3。

33-1-43，不同關門條2 4 33-1-43m2考慮隧洞水力損失：將以上數(shù)據(jù)代入程序，不同關門條件計算結果同列于表 6-3。6-3

不同關門時間下游端水錘計算成果表上下游水 考慮隧洞水力損失 不考慮水損(min)

位差H 最高水位

ζ=P/ H

動水壓(m)(m)(m)(m)P(m)力532.223.1173.5746.0713.870.6000.52212.06632.223.1170.943.4011.20.4850.4199.68732.223.1169.0941.599.390.4060.3518.11832.223.1167.7940.298.090.3500.3016.96932.223.1166.839.307.10.3070.2646.10P7-118說明，在水頭較低、壓力隧洞較長和閥門關閉時間較長的狀況下，進展水錘計算時考慮壓力水管的水力損失是必要的。綜合考慮選取關門時間為6min，承受不考慮隧洞水力損失的計算成果，動水壓力為11.20m，水錘壓力上升系數(shù)為0.485。由于還未考慮調壓室〔檢修支洞〕的影響，本計算成果是偏安全的。灌漿壓力依據(jù)隧洞標準9.1.2條，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ類圍巖段回填灌漿壓力承受 0.4MPa，對填土洞灌漿壓力承受不大于 0.2MPa。依據(jù)《水工設計手冊－水電站建筑物》荷載組合說明〔P7-53〕，灌漿壓力與外水壓力不疊加。灌漿壓力大于外水壓力時，頂部只計灌漿壓力，其余為外水壓力；灌漿壓力小于外水壓力時，可不計灌漿壓力。不同工況荷載取值狀況不同工況荷載取值詳見表6-3。表6-3 不同工況荷載取值狀況表工根本組合況

1〔正常運行〕

2〔檢修期〕圍巖類(m)別

壓力(10kN0→11.2 43.4 0→0→11.2 43.4 0→0↓0→125000 32.20↓11.2 43.4 0→2.024↓2.024↓0.506- 37000 32.211.2 43.4 0.506→2.898↓2.898↓

(10kN/m3)

(m)

(m)

(m)

壓力(10kN/m)0↓

(10kN/m3)

外水壓力(m)Ⅱ Ⅲ

290700 32.2

16250075000

-49.12-73.68Ⅳ Ⅴ 土

0.966→6.642↓

6250

11.2

43.4

0.966→6.642↓

20230 -31.286250 -26.10洞 d=0.4 0.703→2.217→

100 32.2 11.2 43.4 0.703→2.217→

100 -4.3

3〔施工期〕

4〔校核〕況

圍巖

圍巖

內水 外水-11-自重類 (m)別

壓力(10kN/m)0↓

(10kN/m3)

外水

(m)

壓力(10kN/m)0↓

(10kN/m3) (m)

壓力(m)Ⅱ d=0.30→0↓

162500

-40 0→29070040.329070040.3012500040.303700040.30Ⅲ d=0.30→0

75000

-73.68

-40

0→2.024↓Ⅳ d=0.40→0↓

20230

-40

0.506→2.898↓Ⅴ 土

62500→0↓

-26.10

-40

0.966→6.642↓

6250 40.3 0洞 d=0.4 0→ 100 -4.3 0→-12-

0.703→2.217→

100 40.3 0--14-計算簡圖供水隧洞計算簡圖以Ⅳ類圍巖段為例，如圖 6-1所示，其它類圍巖段尺寸見表8-1。參數(shù)取值G-12隧洞襯砌內力及配筋計算通用程序參數(shù)含義及取值如表 8-1所示。8-1參

G-12通用程序參數(shù)含義及取值狀況表數(shù)值 備 注數(shù) Ⅱ類 Ⅲ類 Ⅳ類 Ⅴ類 土洞A 1 1 1Ky 1.601.80K1

11.451.60

1 斷面外形編號，參閱G-12程序說明附圖。鋼筋砼偏心受壓安全系數(shù) 受內水壓力掌握狀況， 隧洞標準表6.3.31.50

318R#250250250250250混凝土標號，如250#250”Rg34003400340034003400鋼筋強度〔kg/cm2〕185Eg2E+062E+062E+062E+062E+06鋼筋彈性模量〔kg/cm2〕196A55555鋼筋毛保護層〔cm〕D1.61.822.22.5鋼筋直徑〔cm〕，用以計算裂縫開展寬度L100000半跨底寬〔m〕H200000側墻高度〔m〕R100000弧形底板半徑〔m〕R21.851.851.91.91.9側底拱半徑〔m〕R41.851.851.91.91.9側頂拱半徑〔m〕a100000弧型底板半中心角〔角度〕a29090909090側底拱中心角〔或半中心角〕〔角度〕a49090909090側頂拱中心角〔或半中心角〕〔角度〕D100000底板厚度〔m〕D20.30.30.40.40.4側底拱厚度D300000側墻厚度〔m〕D40.30.30.40.40.4側頂拱起點厚度〔m〕D500000頂板厚度〔m〕〔或側頂拱終點厚度〕Q4002.0242.8986.642頂部垂直均布荷載〔10kN/m〕Q3000.5060.9660.703側向分布荷載上端點值〔 10kN/m〕Q2000.5060.9662.217側向分布荷載下端點值〔 10kN/m〕Q100000底部垂直均布荷載〔10kN/m〕H0詳見6.7

水壓荷載水頭值〔內壓為正〕〔 m〕PRh 2.5

2.5 2.5

2.5

(各邊均布法向荷載，外壓為正)(m)襯砌容重〔10kN/m3〕Eh

2.85E+6 2.85E+6

2.85E+6 襯砌彈性模量〔10kN/m

2〕砼規(guī)17 條表4K1 詳見6.7 不同工況荷載取值狀況K2 0 0 0 0

底板、側底拱部位圍巖彈抗系數(shù)〔側墻部位圍巖彈抗系數(shù)〔

10kN/m3〕3〕K3 詳見6.7 不同工況荷載取值狀況 頂板、側頂拱部位圍巖彈抗系數(shù)〔

10kN/m3〕--15-程序計算結果9-1

供水隧洞Ⅱ類圍巖段計算成果表單元

剪力 彎矩110kN110kN36.20210kN0.003.0.0069.5689.5982.542cm0.0142-93.7851.200-0.7980.0000.00099.99903-93.7851.200-0.7980.0000.00099.9990434.2610.0030.0068.0488.0752.6670.017

cm2

cm2

實際配筋

實配面積cm29-2

供水隧洞Ⅲ類圍巖段計算成果表

Ф16＠100

20.11單元10kN工況1 51.5942-138.976

剪力10kN0.0031.195

彎矩0.006-0.931

cm213.6420.000

cm213.6720.000

1.81899.999

cm0.0130

實際配筋Φ18＠

實配面積cm225.24工況3 -138.976 1.195

-0.931

0.000

0.000

99.999

100工況4 48.795

0.003

0.006

11.468

11.494

1.904

0.0169-3

供水隧洞Ⅳ類圍巖段計算成果表單元

剪力 彎矩110kN71.878110kN71.87810kN-0.797.0.59517.97720.0761.563cm0.0122-68.882-2.06