某工程A隧洞5类围岩衬砌及配筋计算书
五级围岩衬砌开挖
工程名称
解放西路隧道
交底内容
Ⅴ级围岩开挖
交底内容
本交底为Ⅴ级加强围岩开挖施工交底，。开挖必须严格按此交底要求进行施工。
一一、总体施工方法
开挖方法：采用两台阶开挖，开挖、初喷、立架，喷锚，下循环。
二、施工工序
开挖→立拱（严格按照测量放线施工）→锚杆、钢筋网→超前预支护（超前、注浆）→喷射砼→下循环
③根据围岩不同及时调整预裂爆破设计。
④严格控制周边孔的角度、膨胀剂药量和间距。
五、安全保证措施
1、开挖钻眼前做好以下事项：
（1）作业面是否处于安全状态，包括支护情况、围岩情况等。
（2）钻眼机具是否完好；
（3）风、水、电供给是否正常；
2、钻眼必须采用湿式凿岩；
3、严禁在残眼中继续钻眼；
4、钻眼时应不断观察作业场所的安全情况，如有不安全因素应立即处理；
三、工序说明及施工技术参数
Байду номын сангаас1、开挖
.开挖采用两台阶开挖，循环进尺0﹒75（控制好超欠挖及开挖高度），
开挖注意事项：
①掏槽为斜眼掏槽形式，周边眼间距不得超过35cm，周边眼与二圈眼间距40cm，其它炮眼间距不得超过45cm。
②上、下台阶周边眼距离单边不得超过50cm，除底板外均采用光面爆破，控制上、下台阶开挖成型。
5、洞内所设量测桩必须保护好，防止机械碰撞，不得悬挂任何物件；当发现量测数据有突变或异变时，要立即采取应急措施或通知施工人员撤离危险地段（按防坍险情预警处理）。
六、进度保证措施
1、打眼施工时必须配足风钻；
2、工班交班前必须将掌子面虚碴、回弹料清理干净，保证工完料清；
3、提高钻爆水平，控制开挖成型，减少超欠挖处理时间；
某铁路隧道五级围岩开挖施工方案 (2)
c、锚杆孔距允许偏差为±15cm。
d、锚杆插入长度不得小于设计长度的95％，且应位于孔的中心。
4.3.6喷射砼施工
喷砼分两次进行。初喷4cm用于封闭围岩，在架好拱架后进行复喷，喷射厚度为20㎝,设计强度为C20（拱墙）、C20（仰拱）。
采用湿喷砼工艺，喷砼自下而上施喷，喷嘴离岩面距离1～1.2m左右，喷层表面平整﹑光滑，无干斑或滑移流尚现象。每次喷层厚度拱顶为3～5cm，边墙5～7cm，喷枪大致垂直岩面，尽可能减少回弹。当喷砼厚度较大时，采用分层喷射，当前一层喷砼已经初凝后，即可进行下一层砼的喷射。对于有渗漏水的岩面，喷砼前应做好引水处理（预埋盲管），然后再喷砼，并从无水处向有水处逐步逼近。
4.3.1超前小导管布置图
4.3.2超前小导管布置图
水泥浆使用水泥净浆搅拌器造浆，用注浆泵注浆，孔口混合器全孔一次压注。
注浆顺序：先注无水孔，后注有水孔；先注小水孔，后注大水孔。
注浆压力控制：注浆压力以孔口压力表显示值为准，通过注浆泵控制调节，确保注浆安全。
泵量：一般要求泵量不小于出水量，尽量用大泵量注浆。如发现有脱落的石块或混凝土块被钢筋网架住时，及时清除。
（8）. 拱、边墙二衬砌:利用衬砌模板台车一次性灌注⑧部衬砌（拱墙衬砌一次施作。
2.3运输作业
隧道出碴采用无轨运输方式进行施工，装载机装碴，自卸汽车运输至洞外弃碴场。
2.4开挖作业
根据设计围岩，表层为残坡积粉质粘土，下伏二叠系下统范家屯组变质砂岩和板岩，全风化层，结构松散，易坍塌；强风化层，岩体较破碎，稳定性差；因此开挖主要采取短进尺、弱爆破开挖。
4.3.3 I18型钢拱架施工
先准确测量出中线﹑水平桩点，安装时保证其安装的精度符合设计轮廓的要求。钢架间距为60cm。钢架脚放在牢固的基础上，严禁悬空。严禁在钢架背后用碎石（土）或块石填充。钢架材质﹑规格﹑强度和刚度符合设计要求；钢架各部接头及纵向拉杆等装配齐全﹑连接牢固，拱脚安置稳定。
隧道设计衬砌计算范例(结构力学方法)
1.1工程概况川藏公路二郎山隧道位于四川省雅安天全县与甘孜泸定县交界的二郎山地段, 东距成都约260km , 西至康定约97 km , 这里山势险峻雄伟, 地质条件复杂, 气候环境恶劣, 自然灾害频繁, 原有公路坡陡弯急, 交通事故不断, 使其成为千里川藏线上的第一个咽喉险道, 严重影响了川藏线的运输能力, 制约了川藏少数民族地区的经济发展。
二郎山隧道工程自天全县龙胆溪川藏公路K2734+ 560 (K256+ 560)处回头, 沿龙胆溪两侧缓坡展线进洞, 穿越二郎山北支山脉——干海子山, 于泸定县别托村和平沟左岸出洞, 跨和平沟经别托村展线至K2768+ 600 (K265+ 216) 与原川藏公路相接, 总长8166km , 其中二郎山隧道长4176 m , 别托隧道长104 m ,改建后可缩短运营里程2514 km , 使该路段公路达到三级公路标准, 满足了川藏线二郎山段的全天候行车。
1.2工程地质条件1.2.1 地形地貌二郎山段山高坡陡,地形险要,在地貌上位于四川盆地向青藏高原过渡的盆地边缘山区分水岭地带,隶属于龙门山深切割高中地区。
隧道中部地势较高。
隧址区地形地貌与地层岩性及构造条件密切相关。
由于区内地层为软硬相间的层状地层,构造为西倾的单斜构造,故地形呈现东陡西缓的单面山特征。
隧道轴线穿越部位,山体浑厚,东西两侧发育的沟谷多受构造裂隙展布方向的控制。
主沟龙胆溪、和平沟与支沟构成羽状或树枝状,横断面呈对称状和非对称状的“v ”型沟谷,纵坡顺直比降大,局部受岩性构造影响,形成陡崖跌水。
1.2.2 水文气象二郎山位于四川盆地亚热带季风湿润气候区与青藏高原大陆性干冷气候区的交接地带。
由于山系屏障,二郎山东西两侧气候有显著差异。
东坡潮湿多雨,西坡干燥多风,故有“康风雅雨”之称。
全年分早季和雨季。
夏、秋两季受东进的太平洋季风和南来的印度洋季风的控制,降雨量特别集中；冬春季节,则受青藏高原寒冷气候影响,多风少雨,气候严寒。
某铁路隧道五级围岩开挖施工方案
目录一、编制依据 (3)二、工程概况 (3)2.1地质概况 (3)2.2设计参数 (3)2.3支护参数.................................................................................................... 错误！未定义书签。
三、开挖施工方案 (4)3.1开挖方法 (4)3.2施工工序流程 (5)3.3运输作业 (5)3.4开挖作业 (5)四、主要技术措施 (5)4.1超欠挖控制措施 (5)4.2开挖中的测量控制 (6)五、施工方法 (7)5.1开挖断面施工参数 (7)5.2、爆破设计 (8)5.3、洞身初期支护 (8)5.4、防排水措施 (14)5.5、防坍技术措施 (14)5.6、监控量测 (14)5.7、供风、供水、供电和照明 (15)六、进度计划 (16)6.1施工进度指标 (16)七、质量控制 (17)7.1质量目标 (17)7.2 质量管理机构及保证体系 (17)7.3质量检查程序 (17)7.4工程质量保证措施 (18)八、安全、环保及文明施工 (19)8.1安全方针及目标 (19)8.2 安全施工保证措施 (19)8.3 文明施工与环境保护 (21)九、人员、机械准备情况 (22)9.1、人力资源 (22)9.2、机械设备 (23)Ⅴ级围岩加强地段开挖及初期支护施工方案一、编制依据1、《……………施工图》；2、实施性施工组织设计；3、设计及规范要求；4、铁路隧道施工技术规范；5、铁路工程质量检验评定标准；6、铁路工程水泥及水泥混凝土试验规程；7、铁路工程水质分析操作规程；8、铁路工程集料试验规程；9、铁路工程施工安全技术规范；10、爆破安全规程；11、我方的人机料概况及施工经验。
二、工程概况2.1施工概况某隧道表层为残坡积粉质粘土，下伏二叠系下统范家屯组变质砂岩和板岩，全风化层，结构松散，易坍塌；强风化层，岩体较破碎，稳定性差；基岩裂隙水发育。
某工程A隧洞5类围岩衬砌及配筋计算书
某工程A隧洞5类(桩号干0+156.00~干1+111.00)衬砌内力和配筋计算书 2014年5月16日目录1 基本资料 (3)1.1 等别 (3)1.2 断面尺寸 (3)1.3 荷载 (3)1.4 计算工况和荷载组合 (3)2 计算方法 (4)2.1 参数取值 (4)2.2 计算简图 (6)3 理正计算结果 (6)4 衬砌配筋计算 (9)4.1 计算情况 (9)4.2 偏心受压计算 (10)4.2.1 取值 (10)4.2.2 配筋计算 (11)4.3 受弯计算 (13)4.4 计算结果 (13)5 抗裂验算 (14)5.1 计算公式 (14)5.2 计算情况 (15)5.3 偏心受压计算 (15)5.4 受弯计算 (15)6 斜截面抗剪验算 (16)6.1 计算公式 (16)6.2 计算情况 (16)6.3 偏心受压计算 (17)6.4 受弯计算 (17)7 配筋结果 (17)1 基本资料1.1 等别根据SL252—2000《水利水电工程等级划分及洪水标准》和GB50288—99《灌溉与排水工程设计规范》的规定，该工程属Ⅲ等（中型）工程。
渠系建筑物按5级设计。
渠系建筑物设计洪水重现期为10年（P=10 %）1.2 断面尺寸净断面尺寸2.0m ×2.4m （宽×高），底板、侧墙及顶拱衬砌厚度均为0.3m 。
1.3 荷载按5级建筑物设计，安全级别为Ⅲ级。
结构重要性系数9.00=γ，设计状况系数0.1=持久ψ、95.0=短暂ψ、85.0=偶然ψ，永久荷载分项系数05.1=G γ（0.95），可变荷载分项系数20.1=Q γ，偶然作用分项系数0.1=A γ，结构系数2.1=d γ。
按承载能力极限状态计算时荷载分项系数： 衬砌自重作用分项系数1.05（有利）、0.95（不利） 围岩压力作用分项系数1.0 外水压力作用分项系数1.0 灌浆压力作用分项系数1.31.4 计算工况和荷载组合检修期：围岩压力+衬砌自重+外水压力施工期：围岩压力+衬砌自重+外水压力+灌浆压力注：以检修期作为控制工况，施工期灌浆时采取必要的支护措施。
衬砌计算书 算例演示
课程设计计算书课程名称：隧道工程题目：隧道选线及结构计算学院：土木工程学院系：土木工程系课题组：岩土与地下工程专业：土木工程专业岩土与地下工程方向班级：土木工程十一班组员学号：09301126组员姓名: 陈祥起讫日期：2013。
1.7—2013.1。
18指导教师：岳峰目录第一部分设计任务 (1)一、设计依据 (1)二、设计资料 (1)1。
设计等级 (1)2.设计车速 (1)3。
围岩级别 (1)4。
折减系数 (1)5.使用功能 (1)6。
隧道平纵曲线半径和纵坡 (1)7.隧道结构设计标准 (1)8。
1：10000地形图. (1)第二部分隧道方案比选说明 0一、平面位置的确定 0二、纵断面设计 (4)三、横断面设计 (4)第三部分二次衬砌结构计算 (5)一、基本参数 (5)二、荷载确定 (6)三、计算衬砌几何要素 (7)四、位移计算 (7)1.单位位移 (9)2.载位移—主动荷载在基本结构中引起的位移 (9)3.载位移—单位弹性抗力及相应的摩擦力引起的位移 (12)4.墙底（弹性地基梁上的刚性梁）位移 (16)五、解力法方程 (17)六、计算主动荷载和被动荷载分别产生的衬砌内力 (18)七、最大抗力值的求解 (20)八、计算衬砌总内力 (20)九、衬砌截面强度检算 (23)十、内力图 (24)第一部分设计任务一、设计依据本设计根据《公路工程技术标准》(JTG B01—2003）,《公路隧道设计规范》(JTG D70-2004）进行设计和计算。
二、设计资料1.设计等级:高速公路;2.设计车速：80km/h;3.围岩级别：V级4.折减系数：50％5.使用功能：道路双向四车道，隧道左、右线单向各两车道；6。
隧道平纵曲线半径和纵坡平纵曲线设计满足规范要求，洞口内外各有不小于3s行车速度行程长度范围内的平纵线形保持一致。
7。
隧道结构设计标准(1).设计使用期：100年；（2).设计安全等级:一级；（3)。
结构防水等级:二级;8。
隧道结构计算书
地 面
H1=25m
q1 qm e1
h'=4.1m H2=17m
q2 qz e 3 e4
e3 e4
e' 1
h=11.58m
e2
B=32.22m
e' 2
图 3-1 浅埋连拱隧道荷载计算示意图 图 3-1 所示为连拱隧道 V 级围岩浅埋段最大埋深处隧道二次衬砌结构荷载计 算示意图。从图中看出，左侧洞室埋深大于右侧洞室，存在偏压现象。隧道结构
-3-
隧道结构计算书
H q1 H1 1 1 tan B H q2 H 2 1 2 tan B
中隔墙顶部三角形块体自重荷载为：
qz h
作用在衬砌上的隧道两侧水平围岩压力为：
e1 H1 e2 ( H1 h) H 2 e1 ( H 2 h) e2
得：
tan =tanc
(tan 2 c 1)tanc ＝2.52 tanc tan
tan tan c ＝0.35 tan 1 tan (tan c tan ) tan c tan
25 H q1 H1 1 1 tan 25 25 1 0.35 0.384 ＝560kPa B 32.22
H p 2.5hq
式中：Hp—浅埋隧道分界深度(m)； hq—荷载等效高度(m)，按下式计算：
hq
式中， 为围岩重度(kN/m3)；
q
q 为 V 级围岩深埋隧道围岩垂直均布压力(kN/m2)，
q h 0.45 2s 1
式中，s 为围岩级别， 为宽度影响系数， 1 i(0.5B 5) ，B 为连拱隧道宽度 (m)；i 为 B 每增减 1m 时的围岩压力增减率，以 B>5m 时，取 i=0.1。 由上述计算过程计算 V 级围岩浅埋和深埋隧道的分界高度 H p ：
隧道的衬砌计算
体围岩中一个厚壁圆筒，根据弹性理论可得：
1 ro
E
P
P K Y 变形相容Y
那么，K
1
E
ro
，式中：E
岩石弹石KN
/
cm2，
泊松比，ro隧洞衬砌外半径。
一、荷载及荷载组合
经验和分析说明：在同样得围岩中，洞径大， K 值小；
T T1 t0 T ' 12 0.2 5 6.8o C温降
△T使坑道半径减小
P 1.607 Kg / cm2
P——衬砌温度应力，相当于内水压力16m水头。 ②无压隧洞，在确定温差后，用结构力学的方法计算内力。
一、荷载及荷载组合
（七）地震力 地震力对埋置在地下建筑物的影响远小于对地面建筑物
影响因素很多且错综复杂，难精确计算。
一、荷载及荷载组合
目前，确定围岩压力的方法：
★ 松散介质理论（塌落拱法）
此方法视岩体为具有一定的凝聚力的松散介质，在 洞室开挖后，由于岩体失去平衡形成“塔落拱”，拱处 的围岩仍保持平衡，拱内岩块重量就是作用再衬砌上的 荷载——山岩压力。
普氏用“坚固系数f”k （亦称拟摩擦系数），代替岩
h —包括超挖在内的衬砌厚度。
一、荷载及荷载组合
（五）灌浆压力
★ 回填灌浆 产生原因：衬砌在施工时，其顶部与围岩之间难于填满而留有空 隙，需要进行回填灌浆。 荷载性质：主要是存在于施工完建时期的荷载，完建以后，即逐 渐减少（因水流的凝固，灌浆压力即逐渐消失）属施工情况的临 时荷载。 分布规律：与地质条件、施工方法关系很大。通常认为：分布载 顶部中心角900-1200以内。沿衬砌背部均匀分布，并与背部正交 （径向分布）。 施工灌浆压力值：一般为2—3kg/cm2。
隧道(衬砌工程量)计算书
x x x隧道工程数量计算书承包单位：起止桩号：表号：监理单位：合同段号：编号：计算：复核：驻地办合同专业监理工程师：总监办合同专业监理工程师：xxx隧道工程数量计算书承包单位：起止桩号：表号：监理单位：合同段号：编号：计算：复核：驻地办合同专业监理工程师：总监办合同专业监理工程师：xxx隧道工程数量计算书承包单位：起止桩号：表号：监理单位：合同段号：编号：计算：复核：驻地办合同专业监理工程师：总监办合同专业监理工程师：xxx隧道工程数量计算书承包单位：起止桩号：表号：监理单位：合同段号：编号：计算：复核：驻地办合同专业监理工程师：总监办合同专业监理工程师：xxx隧道工程数量计算书承包单位：起止桩号：表号：监理单位：合同段号：编号：计算：复核：驻地办合同专业监理工程师：总监办合同专业监理工程师：xxx隧道工程数量计算书承包单位：起止桩号：表号：监理单位：合同段号：编号：计算：复核：驻地办合同专业监理工程师：总监办合同专业监理工程师：xxx隧道工程数量计算书承包单位：起止桩号：表号：监理单位：合同段号：编号：计算：复核：驻地办合同专业监理工程师：总监办合同专业监理工程师：xxx隧道工程数量计算书承包单位：起止桩号：表号：监理单位：合同段号：编号：计算：复核：驻地办合同专业监理工程师：总监办合同专业监理工程师：xxx隧道工程数量计算书承包单位：起止桩号：表号：监理单位：合同段号：编号：计算：复核：驻地办合同专业监理工程师：总监办合同专业监理工程师：xxx隧道工程数量计算书承包单位：起止桩号：表号：监理单位：合同段号：编号：计算：复核：驻地办合同专业监理工程师：总监办合同专业监理工程师：xxx隧道工程数量计算书承包单位：起止桩号：表号：监理单位：合同段号：8 编号：计算：复核：驻地办合同专业监理工程师：总监办合同专业监理工程师：xxx隧道工程数量计算书承包单位：起止桩号：表号：监理单位：合同段号：编号：计算：复核：驻地办合同专业监理工程师：总监办合同专业监理工程师：。
五级围岩专项方案
一、编制依据根据《公路隧道施工技术规范》（JTG F60-2009）及国家相关法律法规，结合本项目实际情况，特制定本五级围岩专项施工方案。
二、编制范围本方案适用于本项目隧道施工中遇到的五级围岩段，包括隧道洞身、洞口及辅助坑道等。
三、编制原则1. 安全第一：确保施工安全，预防事故发生。
2. 质量优先：保证施工质量，满足设计要求。
3. 经济合理：合理选择施工方法，降低施工成本。
4. 环保节能：注重环境保护，节能减排。
四、工程概况五级围岩属于软岩，具有强度低、变形大、自稳性差等特点。
本工程隧道全长X米，五级围岩段长度为Y米，占隧道总长度的比例约为Z%。
五、施工总体布署及重要施工措施1. 施工顺序：先开挖，后支护，再衬砌。
2. 开挖方法：采用台阶法开挖，台阶高度控制在1.5米以内。
3. 支护措施：- 喷射混凝土：厚度不小于15厘米，强度等级不小于C20。
- 钢筋网：直径不小于6毫米，间距不大于20厘米。
- 钢拱架：采用I20型钢拱架，间距不大于1米。
- 塑性混凝土锚杆：长度不小于2米，间距不大于1米。
4. 衬砌措施：- 模板：采用钢模板，确保衬砌质量。
- 混凝土：强度等级不小于C25，坍落度控制在18-22厘米之间。
- 混凝土浇筑：采用泵送施工，确保混凝土密实。
六、不安全原因（危险源）分析1. 围岩稳定性差，易发生坍塌。
2. 施工过程中，存在高空坠落、机械伤害等风险。
3. 施工现场存在火灾、触电等安全隐患。
七、技术组织措施1. 加强围岩监测，及时发现异常情况。
2. 严格执行施工方案，确保施工质量。
3. 加强安全教育培训，提高施工人员安全意识。
4. 严格执行安全生产责任制，落实安全措施。
八、临时用电方案1. 临时用电设备：发电机、电缆、配电箱等。
2. 供电线路：采用电缆线路，并做好接地保护。
3. 电气设备：定期检查、维护，确保设备安全运行。
九、工程质量保证体系1. 建立健全质量保证体系，明确质量责任。
2. 加强原材料、半成品、成品的质量检验。
某铁路隧道五级围岩开挖施工方案-(2)
兰州交通大学地下施工课程设计题目＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿班级＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿姓名＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿学号＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿指导老师＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿兰州交通大学土木工程学院2012年6月目录一、工程概况 21.1地质概况 31.2设计参数 31.3支护参数错误!未定义书签。
二、开挖施工方案 32.1开挖方法 32.2施工工序流程 42.3运输作业 42.4开挖作业 4三、主要技术措施错误!未定义书签。
3.1超欠挖控制措施 63.2开挖中的测量控制 6四、施工方法74.1开挖断面施工74.2、爆破设计94.3、洞身初期支护94.4、防排水设计144.5、防坍技术措施154.6、监控量测154.7、供风、供水、供电和照明15五、施工注意事项错误!未定义书签。
5.1施工注意原则错误!未定义书签。
六、质量管理166.1质量目标176.2 质量管理机构及保证体系176.3质量检查程序错误!未定义书签。
6.4工程质量保证措施 17七、安全、环保及文明施工177.1安全方针及目标187.2 安全施工保证措施19一、工程概况1.1施工概况双线铁路隧道V级围岩段施工。
V级围岩复合式衬砌（双侧沟加中心沟，断面加宽）。
1.2设计参数1.平纵断面：隧道洞身设计为双线铁路隧道，全隧线间距为2722m。
隧道出口段纵向坡度为-10‰。
1.3支护参数按照Ⅴ级围岩支护参数施工。
初期支护以网喷混凝土+锚杆+型钢钢架组成，拱部锚杆采用φ22组合中空注浆锚杆，长4.0m，环纵间距1.5×1.5m；边墙采用φ22砂浆锚杆，长4.0m，环纵间距1.2×1.0m；锚杆呈梅花状布置。
拱部140°范围内布设φ42超前注浆小导管，长度L=4.5米，环向间距0.4m；I18临时钢架拱、墙、仰拱架设；纵向连接筋环向间距1.0米，采用φ22钢筋制作；拱部、边墙喷射C20混凝土，喷射混凝土厚度为20cm。
050隧道衬砌结构计算
第一节 概述
1、隧道结构设计应注意的问题 1）隧道结构是由周边围岩和支护结构两者组成共 同的并相互作用的结构体系 ,围岩具有自稳能力,在 很大程度上是隧道结构承载的主体。 2）净空断面的要求（总体设计），强度要求（结 构设计与计算） 3）对不同型式的衬砌结构物应用不同方法进行强 度计算
第一节 概述
＋温度作用力 ● 结构自重＋土压力＋附加恒载＋地震作用
附加恒载：伴随隧道运营的各种设备设施的荷载 等。
第二节 半衬砌的计算
半衬砌：拱圈直接支承 在坑道围岩侧壁
常用于坚硬、较完整的 围岩（Ⅱ、Ⅲ级）。
用先拱后墙法施工时， 在拱圈已做好，但马口 尚未开挖前，拱圈也处 于半衬砌工作状态
第二节 半衬砌的计算
S
ip E
MiMp0 EJ
5、拱脚位移计算
⑴ 单位力矩作用时
1
Ma Wa
6
b ha2
1
1
ka
6 kabha2
ha
a
a
a a
ha
1
1
ha
ka1b2ha3
1 kaJa
2
ua 0
ha 为拱脚截面厚度；Wa 为拱脚截面的截面模量； ka 是拱脚围岩基底弹性抗力系数； J a 为拱脚
截面惯性矩； b 为拱脚截面纵向单位宽度，取 1 米。
a10
1p
0 ap
a20 2p fa0p ua0p
则任意截面处的内力为
Mi X1 X2yi Mi0p
Ni X2 cosi Ni0p
x
第三节 曲墙式衬砌计算
● 常用于Ⅳ～Ⅵ级围岩；
● 拱圈和曲边墙作为一个整体按无铰 拱计算；
● 施工时仰拱是在无铰拱业已受力之 后修建的，不考虑仰拱对衬砌内力的 影响 ；
某隧道主体结构内力计算及配筋设计
交通与土木工程河南科技Henan Science and Technology总第872期第1期2024年1月某隧道主体结构内力计算及配筋设计孙建波1 李登寿1 史金录1 刘 渊2 徐大桥2（1.中信建设有限责任公司，北京 100027；2.中国市政工程中南设计研究总院有限公司，湖北 武汉 430000）摘 要：【目的】为完成隧道衬砌结构设计，需要对隧道围岩压力和隧道主体结构内力进行计算。
根据隧道受力特点进行合理的计算假定。
【方法】基于国道321线，采用SAP84软件对最不利断面的不同工况进行设计计算和模型分析并进行验证。
【结果】结果表明，此隧道主体结构在三种最不利断面的工况下，配筋内力计算结果和验证情况均符合规范要求。
【结论】该项目配筋设计时在正常使用状态下的计算结果，结合承载能力极限状态下的计算结果进行验证，能够快速有效地确定最终配筋结果，为配筋提供了理论依据，为今后隧道衬砌结构设计提供参考。
关键词：隧道结构设计；结构内力计算；SAP84；配筋设计中图分类号：U455.43 文献标志码：A 文章编号：1003-5168（2024）01-0061-06DOI ：10.19968/ki.hnkj.1003-5168.2024.01.012Structural Internal Force Calculation and Reinforcement Design of theMain Structure of a TunnelSUN Jianbo 1 LI Dengshou 1 SHI Jinlu 1 LIU Yuan 2 XU Daqiao 2（1. CITIC Construction Co., Ltd., Beijing 100027,China;2. China Central and South Municipal Engineering Design and Research Institute Co., Ltd., Wuhan 430000,China ）Abstract: [Purposes ] To complete the design of tunnel lining structure, it is necessary to calculate thepressure of tunnel surrounding rock and the internal force of the main structure of the tunnel. Reasonablecalculation assumptions should be made based on the stress characteristics of the tunnel. [Methods ] Based on the national highway 321, this paper used SAP84 software to conduct design calculation, model analysis, and results verification in three different working conditions of the most unfavorable section.[Findings ] The results indicate that the calculation results and verification results of the reinforcement internal force of the main structure of this tunnel meet the requirements of the specifications under the three most unfavorable cross-sectional conditions.[Conclusions ] The calculation results of the rein⁃forcement design of the project in the normal use state are verified by the calculation results of the bearing capacity limit state, which can quickly and effectively determine the final reinforcement re⁃sults and provide a theoretical basis for the reinforcement and a reference for the design of tunnel lin⁃ing structure in the future.Keywords: tunnel structure design; structural internal force calculation; SAP84; reinforcement design收稿日期：2023-06-29作者简介：孙建波（1982—），男，硕士，工程师，研究方向：建筑与市政施工技术。
隧洞衬砌的结构计算
( ) G自＝g × pR2－pr2
洞 衬
衬砌厚度：
R－r
=
(1 8
-
1 12
)D洞
砌 （2）内水压力（有压隧洞主要荷载） 的 （1）发电引水隧洞：内水压力为全水头加 水击压力；
结 （2）有压洞：内水压力为均匀内水压力和 无水头洞内满水压力两部分； 构 （3）无压洞：内水压力为水面线以下的静水压力； 计
衬
v弹塑性力学模型
砌
v黏弹塑性力学模型
的
结
v模拟隧洞形成和承受过程
构
v渗流应力耦合分析
计动面
v隧洞埋深大于3倍洞径
（6）灌浆压力弹性抗力
v回填灌浆：小范围、低压力、浅孔灌浆。 临时荷载，可不考
虑 v固。结灌浆：大范围、高压力、深孔灌浆。 相当于外水压力，位
隧
置较深，大部分 作用于围岩上，小部分使衬砌受压， 临时荷载，
洞
可不考虑。
衬 （7）温度荷载
砌
混凝土的水化热和运行时水温、气温的变化引起的衬砌的温度
室开挖后，上部的部分岩石失去支承，而形成塌落拱，拱外岩体
洞
未受影响，拱内岩体自重即为山岩压力。
衬
砌
以顶拱上任意截面弯矩为零，得出顶拱抛物线方程，计算抛物线
的
以下的岩体自重。
结
平衡拱理论：
构
h = b / fk, fk为围岩牢固系数
洞顶以上覆盖
计
铅直围岩压力：
岩层厚度大于
算
平衡拱高度2倍
平顶：q = g 1h，g 1为岩石重度
v基本荷载：
隧
衬砌自重、围岩压力、预应力、设计条件下的
洞
衬
内水压力及地下水压力；
某公路隧道衬砌结构计算书word精品文档27页
目录一基本资料 (1)二荷载确定 (1)2.1围岩竖向均布压力 (1)2.2围岩水平均布力 (1)三衬砌几何要素 (2)3.1衬砌几何尺寸 (2)3.2半拱轴线长度S及分段轴长△S (2)3.3割分块接缝重心几何要素 (2)四计算位移 (2)4.1单位位移 (3)4.2载位移——主动荷载在基本结构中引起的位移 (3)4.3载位移——单位弹性抗力及相应的摩擦力引起的位移 (9)4.4墙低（弹性地基上的刚性梁）位移 (12)五解力法方程 (13)六计算主动荷载和被动荷载（1σ=）分别产生的衬砌内力 (13)h七最大抗力值的求解 (15)八计算衬砌总内力 (16)九衬砌截面强度检算（检算几个控制截面） (17)9.1拱顶（截面0） (17)9.2截面（7） (18)9.3墙低（截面8）偏心检查 (18)十内力图18一 基本资料高速公路隧道，结构断面如图1所示，围岩级别为V 级，容重318kN /m ϒ=，围岩的弹性抗力系数630.1510kN /K m =⨯，衬砌材料C20混凝土，弹性模量72.9510kPa h E =⨯，容重323kN /m ϒ=。
图1 衬砌结构断面二 荷载确定2.1 围岩竖向均布压力： 10.452s q ωγ-=⨯式中：s ——围岩级别，此处s=5；ϒ——围岩容重，此处ϒ=18kN/㎡；ω——跨度影响系数，ω=1+i(B m -5)，毛洞跨度B m =12.02m ，B m =5~15时，i=0.1，此处: ω=1+0.1×（12.02-5）=1.702所以，有：510.45218 1.702220.5792q kPa -=⨯⨯⨯=考虑到初期之处承担大部分围岩压力，而二次衬砌一般作为安全储备，故对围岩压力进行折减，对于本隧道按照45%折减，即q 45%0.45220.579299.2606q kPa =⨯=⨯=2.2 围岩水平均布力：e =0.4×q=0.4×99.2606=39.7043kPa三 衬砌几何要素3.1衬砌几何尺寸内轮廓半径 r 1=5.56m ；内径r 1 所画圆曲线的终点截面与竖直轴的夹角1ϕ=100°； 截面厚度d=0.45m 。
隧洞衬砌计算
一、荷载及荷载组合
寒冷地区： ①有压圆形隧洞，根据弹性理论折算为等效内水压力。
例：有压圆形隧洞，内直径4米，花岗岩γ=2.5T/m3，衬
砌厚0.40米，岩石原始温度T=12℃,冬季平均最低温度0.2℃, 混凝土浇筑温度T1=12℃，混凝土在水中的膨胀值相当于T/=5℃, 求衬砌温度应力相当于多少内水压力？
如果视钢板衬砌，外水压力才是边界力。
一、荷载及荷载组合
（四）衬砌自重 衬砌自重是指沿隧洞轴线1m长的衬砌的自重，均匀作
用于衬砌厚度的平均线上，计算的厚度应考虑平均超挖回 填部分，其平均厚度可取0.1～0.3m。
单位面积上的自重强度g为：
g c h KPa
式中： c —衬砌材料的容重（KN/m3）， h —包括超挖在内的衬砌厚度。
载、地震力、施工荷载等。
衬砌计算时常采用下列荷载组合：
基本组合：1、正常运行情况：山岩压力+衬砌自重+宣泄设
计洪水时内水压力+外水压力。
不同地段岩 计弹性抗力
北方 考虑温度荷载
石情况不同 不考虑弹性抗力 非寒冷地区 不考虑温度荷载
特殊组合：2、施工、检修情况：山岩压力+衬砌自重+可能出
现的最大外水压力。
影响因素很多且错综复杂，难精确计算。
一、荷载及荷载组合
目前，确定围岩压力的方法：
★ 松散介质理论（塌落拱法）
此方法视岩体为具有一定的凝聚力的松散介质，在 洞室开挖后，由于岩体失去平衡形成“塔落拱”，拱处 的围岩仍保持平衡，拱内岩块重量就是作用再衬砌上的 荷载——山岩压力。
普氏用“坚固系数f”k （亦称拟摩擦系数），代替岩
tg 2
45o
2
一、荷载及荷载组合
隧洞衬砌结构计算书
隧洞衬砌结构计算书项目名称_____________日期_____________设计者_____________校对者_____________一、示意图：二、基本资料：1．依据规范及参考书目：《水工隧洞设计规范》（DL/T 5195-2004，以下简称《规范》）《水工混凝土结构设计规范》(SL 191-2008)，以下简称《砼规》《隧洞》（中国水利水电出版社，熊启钧编著）《水工隧洞和调压室水工隧洞部分》（水利电力出版社，潘家铮编著）2．几何参数：半跨宽度L1＝2.000 m；顶拱半中心角α＝60.00°拱顶厚度D1＝0.400 m；拱脚厚度D2＝0.600 m侧墙厚度D3＝0.600 m；侧墙高度H2＝4.000 m隧洞衬砌断面形式：圆拱直墙形底板厚度D4＝0.600 m3．荷载信息：内水压力水头H i＝0.00 m外水压力水头Ho ＝6.00 m；外水压力折减系数β＝0.40顶部山岩压力端部值Q1＝70.00kN/m；顶部山岩压力中间值Q2＝70.00kN/m侧向山岩压力上侧值Q3＝40.00kN/m；侧向山岩压力下侧值Q4＝50.00kN/m底部山岩压力端部值Q5＝0.00kN/m；底部山岩压力中间值Q6＝0.00kN/m顶拱围岩弹抗系数K1＝500.0 MN/m3侧墙围岩弹抗系数K2＝500.0 MN/m3底板围岩弹抗系数K3＝500.0 MN/m3顶拱灌浆压力P d＝0.00 kPa；P d作用半中心角αp＝0.00°其他部位灌浆压力P e＝0.00 kPa4．分项系数：建筑物级别：1级；荷载效应组合：基本组合；钢筋混凝土构件的承载力安全系数K ＝1.35衬砌自重分项系数γQ1＝1.10；山岩压力分项系数γQ2＝1.00内水压力分项系数γQ4＝1.00；外水压力分项系数γQ5＝1.00灌浆压力分项系数γQ3＝1.005．材料信息：混凝土强度等级：C25轴心抗压强度标准值f ck＝16.70 N/mm2；轴心抗拉强度标准值f tk＝1.78 N/mm2轴心抗压强度设计值f c＝11.90 N/mm2；轴心抗拉强度设计值f t＝1.27 N/mm2混凝土弹性模量E c＝2.80×104 N/mm2纵向受力钢筋种类：Ⅱ级钢筋强度设计值f y＝300 N/mm2；弹性模量E s＝2.00×105 N/mm2钢筋合力点到衬砌内、外边缘的距离a ＝0.050 m三、内力计算：N --衬砌计算截面的轴向力，kN，以拉为正；Q --衬砌计算截面的剪力，kN，以逆时针转动为正；M --衬砌计算截面的弯矩，kN·m，以内边受拉为正u --衬砌计算截面的切向位移，mm；v --衬砌计算截面的法向位移，mm；ψ--衬砌计算截面的转角位移，度；k --衬砌计算截面的围岩抗力，kPa计算节点编号顺序为：底板或底拱、底圆按照从左到右编号；顶板板或顶拱、顶圆按照从右到左编号；其余部位按照从下到上编号；1．承载能力极限状态下的内力计算：经过3次迭代运算后,各点设定抗力条件和法向位移一致。
五级围岩隧道二次衬砌计算书
毕业设计（论文）报告纸第二章Ⅴ级围岩二级衬砌计算书┊2.1 基本资料┊┊┊建子沟二级公路隧道的衬砌结构断面如下图，围岩级别为Ⅴ级，围岩容重γ = 19.5kN / m3 ,围岩的弹性抗力系数K = 0.2 ⨯106 kN / m3 ,衬砌材料为C25 混凝┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线1.9 ⨯104 kPa。
土┊┊┊┊┊2.2 荷载确定附图1：衬砌结构断面图（单位：米）┊┊┊┊┊┊┊┊2.2.1 围岩竖向荷载压力围岩松散压力: q '=0.45⨯2s-1γω式中：q ' = 0.45⨯ 2s-1γω = 0.45⨯ 25-1 ⨯19.5⨯ (1+ 0.1⨯ (11.4459 - 5)) = 230.9004kPa 围岩竖向均布压力q 按松散压力的40%计：q = 0.4q ' = 92.3602kPa2.2.2 围岩水平压力:e = 0.4q = 0.4 ⨯ 92.3602 = 36.9441kPa2.3 衬砌几何要素共 2 页第13 页截面 α i r 0x y 0 0 5.675 0 0 1 14.138 5.675 1.3196661 0.1555701 2 28.2714 5.675 2.5669796 0.6137511 3 42.4003 5.675 3.6735546 1.3494224 4 56.5255 5.675 4.5787216 2.3222499 5 70.6206 5.675 5.2514418 3.5237251 6 84.7613 5.675 5.6000865 4.7559483 7 98.9052 5.675 5.6602866 6.0833882 8 905.6755.41015317.3884376表中α 为各分块接缝中心与竖直轴的夹角，x 和 y 为接缝中心点的横、纵坐标。
内轮廓半径 r 1 = 5.273m ， 外轮廓半径 r 2 = 5.723m ，┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 拱轴线半径 r 0 = 5.498m 。
五级围岩衬砌类型的工程造价
五级围岩衬砌类型的工程造价
1、围岩分级
隧道围岩分为Ⅰ级～Ⅵ级，数字越小，围岩性质越好。
Ⅰ级围岩最好,基本上是整块坚硬的石头；Ⅵ级围岩最差,基本上是碎散的松软土体；
2、围岩等级与土石关系
隧道围岩分为Ⅰ级～Ⅵ级，而在路基土石方中自卸汽车运输定额只分土方和石方。
结合公路隧道围岩或土体主要定性特征分析，公路隧道不同围岩等级与土、石方类别的对应关系如下。
围岩分为六级，1-4为石，4为软石（考试中）；5-6为土。
3、不同围岩等级的造价比选
隧道工程造价主要由洞门及明洞工程、洞身开挖、初期支护、二次衬砌、防排水、洞内装饰及路面等构成，围岩级别分类主要影响洞身开挖、初期支护和二次衬砌的工程量及造价。
围岩等级虽然不同围堰的开挖、支护区别较大，但我们可以从估算指标中找到相应的关系如下：
估算指标是以Ⅲ、Ⅳ级围岩为基础进行编制，因Ⅲ、Ⅳ级围岩指标不做调整。
那么其他围岩呢？
(1)Ⅰ级围岩，指标乘以系数0.68。
(2)Ⅱ;级围岩，指标乘以系数0.75。
(3)Ⅲ、Ⅳ级围岩，指标不做调整。
(4)V级围岩，指标乘以系数l.35。
(5)Ⅵ级围岩，指标乘以系数1.65。
因此，我们可以得出围岩等级从Ⅰ级～Ⅵ级，随着围岩强度越来越低，造价越来越高。
当然，在方案分析和比选中，我们尤其需要注意，如果有设计方案，可以提供设计数量时，建议按设计数量套用概预算定额进行比较分析。
隧道的衬砌计算
q r h r r
岩石认为铅直山岩压力可以减少30%）
q 0.7 rh 0.7r 2B fk
一、荷载及荷载组合
②侧向山岩压力计算
e1 、e2 为水平山岩压力强度。
一、荷载及荷载组合
作用在水工隧洞衬砌上的荷载有：山岩压力、 内水压力、外水压力、衬砌自重及灌浆压力，温 度荷载、地震力等。 其中内水压力、自重比较明确，而其余的力 只能在一些简化和假定的前提下进行近似计算。
一、荷载及荷载组合
（一）围岩压力（山岩压力） 隧洞开挖后围岩变形或塌落作用在支护上的 压力。 影响山岩压力大小的因素：围岩的地质条件 和力学特征（强度和变形性能节理，裂隙的分布 和发育情况）；初始应力，地下水，隧洞的走向， 埋深和几何形状；开挖方法；衬护时间，衬护形 式。 影响因素很多且错综复杂，难精确计算。
一、荷载及荷载组合
特殊荷载：校核水位时内、外水压力、灌浆压力、温度荷 载、地震力、施工荷载等。 衬砌计算时常采用下列荷载组合： 基本组合：1、正常运行情况：山岩压力+衬砌自重+宣泄设 计洪水时内水压力+外水压力。 不同地段岩 计弹性抗力 北方 考虑温度荷载 石情况不同 不考虑弹性抗力 非寒冷地区 不考虑温度荷载 特殊组合：2、施工、检修情况：山岩压力+衬砌自重+可能出 现的最大外水压力。 3、非常运用情况：山岩压力+衬砌自重+宣泄校核 洪水时的内水压力+外水压力。 正常运用情况，用以设计衬砌的尺寸和进行配筋，其它情 况用来校核。
一、荷载及荷载组合
目前，确定围岩压力的方法： ★ 松散介质理论（塌落拱法） 此方法视岩体为具有一定的凝聚力的松散介质，在 洞室开挖后，由于岩体失去平衡形成“塔落拱”，拱处 的围岩仍保持平衡，拱内岩块重量就是作用再衬砌上的 荷载——山岩压力。 f k （亦称拟摩擦系数），代替岩 普氏用“坚固系数” 石颗粒间的真实摩擦系数： c k
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某工程A隧洞5类(桩号干0+156.00~干1+111.00)衬砌内力和配筋计算书 2014年5月16日目录1 基本资料 (3)1.1 等别 (3)1.2 断面尺寸 (3)1.3 荷载 (3)1.4 计算工况和荷载组合 (3)2 计算方法 (4)2.1 参数取值 (4)2.2 计算简图 (6)3 理正计算结果 (6)4 衬砌配筋计算 (9)4.1 计算情况 (9)4.2 偏心受压计算 (10)4.2.1 取值 (10)4.2.2 配筋计算 (11)4.3 受弯计算 (13)4.4 计算结果 (13)5 抗裂验算 (14)5.1 计算公式 (14)5.2 计算情况 (15)5.3 偏心受压计算 (15)5.4 受弯计算 (15)6 斜截面抗剪验算 (16)6.1 计算公式 (16)6.2 计算情况 (16)6.3 偏心受压计算 (17)6.4 受弯计算 (17)7 配筋结果 (17)1 基本资料1.1 等别根据SL252—2000《水利水电工程等级划分及洪水标准》和GB50288—99《灌溉与排水工程设计规范》的规定，该工程属Ⅲ等（中型）工程。
渠系建筑物按5级设计。
渠系建筑物设计洪水重现期为10年（P=10 %）1.2 断面尺寸净断面尺寸2.0m ×2.4m （宽×高），底板、侧墙及顶拱衬砌厚度均为0.3m 。
1.3 荷载按5级建筑物设计，安全级别为Ⅲ级。
结构重要性系数9.00=γ，设计状况系数0.1=持久ψ、95.0=短暂ψ、85.0=偶然ψ，永久荷载分项系数05.1=G γ（0.95），可变荷载分项系数20.1=Q γ，偶然作用分项系数0.1=A γ，结构系数2.1=d γ。
按承载能力极限状态计算时荷载分项系数： 衬砌自重作用分项系数1.05（有利）、0.95（不利） 围岩压力作用分项系数1.0 外水压力作用分项系数1.0 灌浆压力作用分项系数1.31.4 计算工况和荷载组合检修期：围岩压力+衬砌自重+外水压力施工期：围岩压力+衬砌自重+外水压力+灌浆压力注：以检修期作为控制工况，施工期灌浆时采取必要的支护措施。
2 计算方法首先采用理正岩土计算软件进行受力分析计算，然后在软件计算结果的基础上进行配筋计算。
2.1 参数取值⑴基本参数衬砌断面类型： 圆拱直墙形 底板半宽： 1.150(m) 底板厚度： 0.300(m) 侧墙高度： 1.550(m) 侧墙厚度： 0.300(m) 顶拱半中心角： 90.000(度) 顶拱拱脚厚度： 0.300(m) 顶拱拱顶厚度： 0.300(m) 底板围岩弹抗系数： 100.000(MN/m3) 侧墙围岩弹抗系数： 100.000(MN/m3) 顶拱围岩弹抗系数： 100.000(MN/m3) 衬砌的弹性模量： 25500.000(MPa)外水压力折减系数(β)： 0.400 混凝土等级： C20 纵筋等级： Ⅲ级⑵围岩压力计算①垂直、水平均布围岩压力根据地质资料，隧洞围岩物理力学参数值见下表：隧洞围岩参数建议值表根据《水工隧洞设计规范SL279-2002》6.2.4规定和表2.1-1计算围岩压力：垂直方向 B q r v γ)3.0~2.0(=水平方向 H q r h γ)1.0~05.0(= 式中 v q ——垂直均布围岩压力，kN/m2； h q ——水平均布围岩压力，kN/m2；r γ——岩体重度，kN/m3； B ——隧洞开挖宽度，m ；H ——隧洞开挖高度，m 。
计算表格如下表：围岩压力计算表表2.1-2注：式B q r v γ)3.0~2.0(=、H q r h γ)1.0~05.0(=中，系数分别取为0.3、0.1。
②底部围岩压力按整体计算隧洞单位米长断面受力情况，则 底部围岩压力=v q +1m 长衬砌自重/计算宽度=19.5+（π×1.15+2×1.55+2.3）×0.3×25/2.3=48.89 kN/m 2 ⑶外水压力：取5m 计。
⑷灌浆压力：200kPa 。
2.2计算简图图2.2-1 计算简图3理正计算结果理正软件计算得出的弯矩、轴力、剪力图如下：图3-1 轴力图（单位：kN）图3-1 剪力图（单位：kN ）图3-1 弯矩图（单位：kN·m）4衬砌配筋计算4.1计算情况取1m长断面进行计算，按下列几种情况分别进行计算，取最大值最为最终结果。
配筋参数表计算参数：C20砼，fc=9.6 N/mm 2；HRB400钢筋，fy=fy ’=360 N/mm 2；断面b ×h=1000mm ×300mm ，h 0=h-a=300-50=250mm ；a s =a s ’=50mm 。
4.2 偏心受压计算4.2.1 η取值计算偏心距增大系数η值时，将无压隧洞衬砌的顶拱连同侧墙近似作为一个无铰拱结构考虑，其拱轴线长度S 采用顶拱长加一个侧墙长。
根据《水工混凝土结构设计规范（DL/T 5057-2009）》9.3.9规定，η按下式进行计算：212000/140011ζζη⎪⎭⎫ ⎝⎛+=h l h e （4.2.1-1）NAf d c γζ5.01=（4.2.1-2） hl 0201.015.1-=ζ （4.2.1-3）式中：0e ——轴向力对截面重心的偏心距，在式（4.2.1-1）中，当30/00h e <时，取30/00h e =；0l ——构件的计算长度，无铰拱结构S l 36.00=；h ——截面高度，300mm ；0h ——截面有效高度，mm a h h 250503000=-=-=；A ——构件的截面面积，1000×300=3×105 mm 2；1ζ——考虑截面应变对截面曲率的影响系数，当1ζ>1时，取1ζ=1.0；2ζ——考虑构件长细比对截面曲率的影响系数，当15/0<h l 时，取2ζ=1.0。
当构件长细比h l /0（或d l /0）≤8时，可取η=1.0。
故S=π×1.15+1.55=5.16m l 0=0.36S=0.36×5.16=1.86m82.6300/1860/0<==h l ，短柱，取η=1.01、mm h mm e 783.01071070.100=>=⨯=η，大偏心受压2、mm h mm e 783.021210.100=<=⨯=η，小偏心受压3、mm h mm e 783.02882880.100=>=⨯=η，大偏心受压4.2.2 配筋计算1、大偏心受压：s a he e -+=20η=107+150-50=207mm 取N N d u γ==1.2×33.7×103=40400N ，ξ=ξb=0.518)()5.01(020'-'--='s y c d s a h f bh f Ne A ξξγ250360)518.05.01(518.025010006.9207404002⨯⨯-⨯⨯⨯⨯-⨯=<0按最小配筋率：20min 5002501000%20.0mm bh A s =⨯⨯=='ρ22025010006.920050036010740400)(⨯⨯⨯⨯-⨯='-''-=bh f a h A f Ne c s s y d s γα<0ξ< 0 则：'+-='s a h e e 20η=107-150+50=7mm 200360740400)(0⨯⨯='-'=s y d s a h f e N A γ=3.9mm 2<0min bh ρ按最小配筋率：20min 5002501000%20.0mm bh A s =⨯⨯==ρ 2、小偏心受压：s a he e -+=20η=21+150-50=121mm 取20min 5002501000%20.0mm bh A s =⨯⨯==ρ取N N d u γ==1.2×52.2×103=62640N ，0224Ah ACB B -+-=ζ其中：A=0.5fcb=0.5×9.6×1000=4800mm 2518.08.0250/5015003605010006.9)8.0/1(0--⨯⨯+⨯⨯-=-'-+'-=b s s y s c h a A f ba f B ζ =30638bs s y s d a h A f a e h N C ζηγ-'--'---=8.0)(8.0)5.0(00=-62640×(0.5×300-21-50)-360×500×0.8×200/(0.8-0.518) =-1.1×108则：25048002101.1480043063830638248202⨯⨯⨯⨯⨯++-=-+-=Ah AC B B ζ =0.59<1.6-ξb)()5.01(020'-'--='s y c d s a h f bh f Ne A ξξγ250360)59.05.01(59.025010006.9121626402⨯⨯-⨯⨯⨯⨯-⨯=<0按最小配筋率：20min 5002501000%20.0mm bh A s =⨯⨯=='ρ 3、大偏心受压：s a he e -+=20η=288+150-50=388mm 取N N d u γ==1.2×63.2×103=75840N ，ξ=ξb=0.518)()5.01(020'-'--='s y c d s a h f bh f Ne A ξξγ250360)518.05.01(518.025010006.9388758402⨯⨯-⨯⨯⨯⨯-⨯=<0按最小配筋率：20min 5002501000%20.0mm bh A s =⨯⨯=='ρ22025010006.920050036038875840)(⨯⨯⨯⨯-⨯='-''-=bh f a h A f Ne c s s y d s γα<0 ξ< 0 则：'+-='s a h e e 20η=288-150+50=188mm 20036018875840)(0⨯⨯='-'=s y d s a h f e N A γ=198.0mm 2<0min bh ρ 按最小配筋率：20min 5002501000%20.0mm bh A s =⨯⨯==ρ4.3 受弯计算取底板弯矩最大设计值计算：262025010006.9102.182.1⨯⨯⨯⨯==bh f Mc d s γα=0.036 037.0036.0211211=⨯--=--=s αξ<ξb=0.518360250037.010006.90⨯⨯⨯==y c s f h b f A ξ=246.7mm 2<0min bh ρ 按最小配筋率：20min 5002501000%20.0mm bh A s =⨯⨯==ρ4.4 计算结果侧墙、顶拱和底板均按照最小配筋率选配钢筋，选配的单侧受力钢筋截面面积不得小于500mm 2。