兴隆引水隧洞结构计算书2015.7.1

重庆市酉阳县龙潭河上游重点河段综合治理工程（兴隆镇）

隧洞衬砌计算书

计算书编号：J53-3E30-03

设计阶段：施工图设计阶段

编制单位：重庆分公司设计一室

设计：年月日

校核：年月日

审查：年月日

长江勘测规划设计研究有限责任公司

二〇一五年七月

目录

1 工程概况 (3)

2 设计依据 (3)

2.1 规范、规程 (3)

2.2 参考资料 (4)

3 计算方法 (4)

4 计算工况 (4)

4.1基本组合 (4)

4.2特殊组合 (5)

5 典型计算断面及其选择原则 (5)

6 荷载计算 (8)

6.1 围岩压力 (8)

6.2 弹性抗力 (8)

6.3 内水压力 (9)

6.4 外水压力 (9)

6.5 动水压力 (10)

6.6 灌浆压力 (10)

7 程序计算结果 (10)

重庆市酉阳县

兴隆镇排洪隧洞衬砌结构配筋计算书

1 工程概况

重庆市酉阳县梅江河支流龙潭河上游重点河段（兴隆镇）防洪排涝综合治理工程为重庆市中小流域治理规划建设项目。工程任务为城镇防洪排涝，保护对象为兴隆镇房屋和人口。工程等别为Ⅴ等，建筑物级别为5级，防洪标准为10年一遇。工程由引水渠，排洪隧洞等组成。进口引水渠总长588.31m，隧洞总长2915.68m。

工程方案为隧洞进口由胸墙控制，隧洞内按无压流设计，排洪隧洞的下泄洪水直接排入土坪河支流林木沟，隧洞出口设挑流消能。10年一遇洪水时，排洪隧洞设计下泄流量115.4m3/s。

据《中国地震动参数区划图》（GB 18306-2001），工程区区域地震动峰值加速度值于为0.05g，地震动反应谱特征周期0.35s，相应地震基本烈度Ⅵ度。

本工程建筑物可不进行抗震计算，建筑物可不设防。

2 设计依据

2.1 规范、规程

《水工隧洞设计规范》（SL279-2002）（以下简称“隧洞规范”）

《水工钢筋混凝土结构设计规范》（SL191-2008）（以下简称“砼规”）《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB 50086-2001）

《中华人民共和国工程建设标准强制性条文(水利工程部分)》2010年版；

2.2 参考资料

《重庆市酉阳县梅江河支流龙潭河上游重点河段(兴隆镇)综合治理工程初步设计报告》

《理正岩土隧道衬砌计算软件》-隧道衬砌计算。

《取水输水建筑物丛书－隧洞》

《水工设计手册－水电站建筑物》（水利电力出版社，2013）

《水力学－下册》（吴持恭，高等教育出版社，1982）

3 计算方法

隧洞支护及衬砌结构按新奥法理论进行设计，支护型式采用锚喷支护通过工程类比确定，喷锚支护类型及其参数参照电力隧洞规范附录F 表F.1选取；衬砌型式采用钢筋混凝土衬砌。根据隧洞规范6.1.8条第2点规定，围岩具有一定的抗渗能力、内水外渗可能造成不良地质段的局部失稳，经处理不会造成危害者，宜提出一般防渗要求，本工程按限制裂缝宽度设计，二类环境，裂缝宽度短期组合不超过0.3mm，长期组合不超过0.25mm。隧洞衬砌采用结构力学方法计算。隧洞结构计算软件采用《理正岩土隧道衬砌计算软件》-隧道衬砌计算。

4 计算工况

4.1基本组合

工况1：正常运行期（衬砌自重+围岩压力+弹性抗力+设计内水压力+外水压力）

工况2：检修期（衬砌自重+围岩压力+弹性抗力+外水压力）

4.2特殊组合

工况3：施工期（衬砌自重+弹性抗力+外水压力或灌浆压力）

工况4：校核工况（衬砌自重+围岩压力+弹性抗力+校核内水压力+外水压力）

5 典型计算断面及其选择原则

Ⅳ、Ⅴ及土洞典型断面按荷载受力不利原则选取。计算围岩压力时，采用围岩压力最大处断面；计算弹性抗力时，采用地勘提供参数的小值平均值；计算内水压力时，采用各类围岩承受最大静水压力处断面；计算外水压力时，对无内水组合工况采用地下水作用最大水头处断面，对有内水组合工况采用地下水作用最小水头处断面。

兴隆镇排洪隧洞洞身段分为扩大段、收缩段、直线段三部分：

（1）扩大段

隧洞0+000.00～隧洞0+059.00段为扩大段，长59.0m，底坡为平坡，底板高程633.00m；隧洞净空尺寸由3.5m×6.0m（宽×高，下同）扩大为3.5m×11.7m；隧洞采用C25钢筋砼全断面衬砌，衬砌厚度40cm。

（2）收缩段

隧洞0+059.00～隧洞0+307.96段为收缩段，长248.96m。其中隧洞0+059.00～隧洞0+285.00段底坡为平坡，底板高程633.00m，隧洞净空尺寸由3.5m×11.7m缩小为3.5m×6.0m；隧洞0+285.00～隧洞0+307.96段底坡i=5.9%，底板高程633.00m～631.65m，隧洞净空尺寸由3.5m×6.0m缩小为3.5m×5.2m；隧洞采用C25钢筋砼全断面衬砌，衬砌厚度40cm。

（3）等高段

隧洞0+307.96～隧洞2+915.68段为直线段，长2607.72m，底坡i=5.9%，底板高程631.65 m～477.79 m；隧洞净空尺寸3.5m×6.0m（宽×高）；其中隧洞0+307.96～隧洞0+327.96段、隧洞2+895.68～隧洞2+915.68段采用40cm厚C25钢筋砼全断面衬砌，隧洞0+327.96～隧洞2+895.68段采用10cm厚C20砼挂φ8@0.2m钢筋网全断面喷护。

各类围岩断面几何初步拟定情况见表5-1。

表5-1 各类围岩断面几何参数