隧道及地下工程“设计”类毕业设计指导书

- 1 - 隧道及地下工程“设计”类毕业设计指导书 1 设计原则及有关技术指标 1.1 主要构件设计使用年限为 100 年。根据承载能力极限状态和正常使用极 限状态的要求，采取有效措施，保证结构强度、刚度，满足结构耐久性要求。 1.2 根据工程地质和水文地质条件， 结合周围地面建筑物、 地下构筑物状况， 通过对技术、经济、环保及使用功能的综合比较，合理选择结构形式。 1.3 结构设计应满足施工、运营、环境保护、防灾等要求。 1.4 结构的净空尺寸除应满足建筑限界要求外，尚应考虑施工误差、测量误 差、结构变形和沉陷等因素。 1.5 断面形状和衬砌形式应根据工程地质及水文地质、埋深、施工方法等条 件，从地层稳定、结构受力合理和环境保护等方面综合确定。 1.6 隧道结构按结构“破损阶段”法，以材料极限强度进行设计。 1.7 施工引起的地层沉降应控制在环境条件允许的范围内。 1.8 隧道建设应尽量考虑减少施工中和建成后对环境造成的不利影响。 1.9 设计中除参照本指导书外，尚应符合铁路隧道设计规范或地铁设 计规范等相关国家现行的有关强制性标准的规定。 1.10 隧道主体工程等级为一级、防水等级为二级，耐火等级为一级。 1.11 隧道结构的抗震等级按二级考虑，按抗震烈度 8 度设防。 1.12 结构设计在满足强度、刚度和稳定性的基础上，应根据地下水水位和 地下水腐蚀性等情况，满足防水和防腐蚀设计的要求。当结构处于有腐蚀性地 下水时应采取抗侵蚀措施，混凝土抗侵蚀系数不低于 0.8。 1.13 在永久荷载基本荷载组合作用下，应按荷载效应标准组合并考虑长期 作用影响进行结构构件裂缝验算。 二类环境混凝土构件的裂缝宽度(迎土面)应不 大于 0.2mm， 一类环境(非迎土面及内部混凝土构件)混凝土构件的裂缝宽度均应 - 2 - 不大于 0.3mm。当计及地震、人防或其它偶然荷载作用时，可不验算结构的裂 缝宽度。 1.14 混凝土和钢筋混凝土结构中用混凝土的极限强度应按表 1-1 采用。区 间隧道衬砌采用钢筋混凝土时其混凝土强度不应低于 C30。 表 1-1 混凝土的极限强度(MPa) 强度种类符号 混凝土强度等级 C15C20C25C30C40C50 抗压Ra12.015.519.022.529.536.5 弯曲抗压Rw15.019.424.228.136.945.6 抗拉Rl1.41.72.02.22.73.1 1.15 混凝土的弹性模量应按表 1-2 采用。 混凝土的剪切弹性模量可按表 1-2 数值乘以 0.43 采用。混凝土的泊松比可采用 0.2。 表 1-2 混凝土的弹性模量Ec(GPa) 混凝土强度等级C15C20C25C30C40C50 弹性模量 Ec262829.53133.535.5 1.16 钢筋强度和弹性模量按表 1-3 采用。 表 1-3 钢筋的强度和弹性模量 钢筋种类 屈服强度 (MPa) 抗拉极限强 度(MPa) 抗拉或抗压 计算强度 (MPa) 弹性模量 (GPa) 延伸率 (%) HPB235(Q235)24038026021025 HRB335(20MnSi)34052036020016 1.17 喷射混凝土的强度等级不得小于 C20。C20 喷射混凝土的极限强度可 采用：轴心抗压 15 MPa，弯曲抗压 18 MPa，抗拉 1.3 Mpa，弹性模量为 22 Gpa。 喷射混凝土与地层的粘结力不低于 0.5 Mpa。 (注： 喷射混凝土的强度等级指采用 - 3 - 喷射大板切割法，制作成边长为 10cm 的立方体试块，在标准条件下养护 28 天， 用标准试验方法所得的极限抗压强度乘以 0.95 的系数；喷射混凝土与地层的粘 结强度可采用预留试件拉拔法或钻芯法。) 表 1-4喷射混凝土的弹性模量(GPa) 喷射混凝土强度等级C20C25C30 弹性模量212325 2 隧道结构构造设计 2.1 隧道平面位置、洞口位置和纵断面 （1）中小型隧道平面位置遵照线路选线，长大隧道遵照隧道自身工程地质 选定，洞口位置选择遵循“早进晚出” 、地质条件良好、地势开阔、施工方便， 技术、经济合理之处。 （2）一般情况下隧道内的线路最好采用直线，但是，受到某些地形的限制， 或是地质的原因，往往不得不采用曲线。应尽可能采用较短的曲线，或是半径 较大的曲线，使它的影响小一些。隧道在曲线两端应设缓和曲线时，最好不使 洞口恰恰落在缓和曲线上。在一座隧道内最好不设一个以上的曲线。尤其是不 宜设置反向曲线或复合曲线。 （3）铁路隧道对于行车来说线路的坡度以平坡为最好。但是，天然地形是 起伏不定的，为了能适应天然地形的形状以减少工程数量，只好随着地形的变 化设置与之相适应的线路坡度。但依据地形设计坡度时，注意应不超过限制坡 度。 上述隧道平面位置、洞口位置和纵断面设计不作为毕业设计必须内容，为使 设计内容完整，可直接采用工程自身设计。 2.2 隧道结构设计 (1)隧道的建筑限界根据已定的车辆类型、行车速度、施工方法及地质条件 等按相关规范或暂行规定确定。 （2）矿山法区间隧道一般采用复合式衬砌，初期支护由型钢格栅、钢筋网 与喷射混凝土组成，二次衬砌采用现浇钢筋混凝土结构。初期支护与二次衬砌 间铺设全包防水层。根据地层情况可采用的辅助性地层加固措施有：管棚超前 - 4 - 支护，注浆小导管超前支护，锁脚锚杆，加固注浆，回填注浆等。 (3)隧道支护设计参数按工程类比选定， 衬砌结构设计参数按工程类比初选， 并通过结构受力检算。 2.3 设计荷载 2.3.1 隧道结构设计荷载类型及名称应按表 2-1 采用。 2.3.2 结构设计时应按结构可能出现的最不利工况组合进行计算。决定荷载的数 值时，应考虑施工和使用过程中发生的变化。 表表 2-1地下结构荷载分类表地下结构荷载分类表 荷载类型荷载名称 永 久 荷 载 结构自重 地层压力 结构上部和受影响范围内的设施及建筑物压力 水压力及浮力 混凝土收缩及徐变影响 预加应力 设备重量 地基下沉影响 可 变 荷 载 基本可 变荷载 地面车辆荷载及其动力作用 地面车辆荷载引起的侧向土压力 地铁车辆荷载及其动力作用 人群荷载 其它可 变荷载 温度变化影响 施工荷载 偶然荷载 地震荷载 沉船、抛锚或河道疏浚产生的撞击力等灾害性荷载 注：1 设计中要求考虑的其他荷载，可根据其性质分别列入上述三类荷载中； 2 表中所列荷载未加说明者，可根据国家有关规范或根据实际情况确定； 3 施工荷载包括：设备运输及吊装荷载，施工机具及人群荷载，施工堆载，相邻施工的影响，盾构法 或顶进法施工的千斤顶顶力及压浆荷载，沉管拖运、沉放和水力压接等荷载。 2.3.3 地层压力 (1)地铁设计规范关于地层荷载的规定地铁设计规范关于地层荷载的规定 地铁规范第 10.2.2 条“地层压力应根据结构所处工程地质和水文地质条 件、埋置深度、结构形式及其工作条件、施工方法及相邻隧道间距等因素，结合 - 5 - 已有的试验、测试和研究资料，按有关公式计算或依工程类比确定。 ” 地铁设计规范条文说明中解释：地层压力是地下结构承受的主要荷载。一 般情况，石质隧道，可根据围岩分级，依工程类比确定围岩压力；填土隧道及 浅埋暗挖隧道一般按计算截面以上全部土柱重量考虑；深埋暗挖隧道按泰沙基 公式、普氏公式或其它经验公式计算。 (2)铁路隧道设计规范关于地层荷载的规定铁路隧道设计规范关于地层荷载的规定 铁路隧道设计规范以统计隧道坍落拱高度为基础，埋深 0 hH 时用全土柱， 埋深 00 )5 . 22(hHh时用谢家休公式， 埋深 0 )5 . 22hH（时用 0 h， 不同深度土压 力计算结果如图 2-1。 1 0.45 2S q h (2-1) 式中hq等效荷载高度值； S围岩级别，如级围岩 S=3； 围岩的容重； w宽度影响系数，w51Bi； B坑道宽度，以 m 计； iB 每增加 1m 时，围岩压力的增减率(以 B5m 为基准)，当 B 5m 时取 i=0.2， B5m 时，取 i0.1。 埋 竖 直 土压 全 谢家休 规范深 图 2-1 - 6 - (3)北京地铁结构设计计算指南关于地层荷载的建议北京地铁结构设计计算指南关于地层荷载的建议 121131 1213 )1)( )1)( DhKDKKD DhDKhKKh Dhh v (2-2) 式中，为围岩容重； h隧道上覆土层厚度； D断面宽度； 围岩内摩擦角； c围岩内聚力； t H断面高度； D1竖向土压力保持不变的起始深度， 1 312 1 2 1 K KKK D 。 其中， 1 2 1 2 ) 2 45(tantan a K ； 1 2 ) 2 45tan(tan21 a c K ；) 2 45tan(2 1 t HDa; D KDK KDK K 21 21 3 1 ； 。 竖向荷载与隧道埋深的关系如图 2-2 所示曲线。 D埋深 h 竖向荷载 D1 图图 2-2 地层竖向压力计算图式地层竖向压力计算图式 V )1)( 21131 KDKKD )1)( 213 KhKKh h - 7 - （4）极浅埋隧道地层侧向压力）极浅埋隧道地层侧向压力 ) 2 45() 2 1 ( 2 tgHe tv (2-3) 式中， v 洞顶地层的垂直压力； 隧道高度内各地层内摩擦角的层厚加权平均值；其它符号同前。 （5）浅埋隧道地层侧向压力）浅埋隧道地层侧向压力 tgtgtgtgtgtg tgtg 00 0 1 (2-4) 若水平压力按梯形分布，则作用在隧道顶部和底部的水平压力可直接写为 He He 2 1 (2-5) 式中，为侧压力系数，可由式(2-4)求得。 若为均布时，则 21 2 1 eee(2-6) （6）深埋隧道地层侧向压力）深埋隧道地层侧向压力 在上述产生垂直压力的同时，隧道也会有侧向压力出现，即围岩水平分布 松动压力 e，按表 2-2 中的经验公式计算(一般取平均值)。 表 2-2 围岩级别 水平匀布压力00.15q(0.150.3)q(0.300.5)q(0.51.0)q 2.3.4 浅埋隧道地面荷载 在道路下方的地下结构，地面车辆及施工荷载可按 20kPa 的均布荷载取值， 并不计冲击压力的影响。覆土埋深小于 1.0m 时按实际情况考虑公路车辆或施工 机械荷载，并考虑冲击压力的影响。 2.3.5 地层被动压力 隧道结构地层被动土压力为其向地层方向产生的位移与地层弹性抗力系数 - 8 - 的乘积，即： k p (2-7) 式中，k地层的弹性抗力系数(Pa/m)，可用相关规范值或地质勘察部门提供 的基床系数代替。 2.3.6 地震荷载 在衬砌结构横截面的抗震设计和抗震稳定性检算中采用地震系数法(惯性力 法)，即静力法；验算衬砌结构沿纵向方向的应力和变形则用地层位移法，即拟 静力法。 等代的静地震荷载包括：结构本身和洞顶上方土柱的水平、垂直惯性力以 及主动土压力增量。 由于地震垂直加速度峰值一般为水平加速度的 1/22/3，而且也缺乏足够的 地震记录，因此对震级较小和对垂直地震振动不敏感的结构，可不考虑垂直地 震荷载的作用。只有在验算结构的抗浮能力时才计及垂直惯性力。 水平地震荷载可分为垂直和沿着隧道纵轴两个方向进行计算。 （1） 隧道横截面上的结构的水平惯性力 作用在构件或结构重心处的地震惯性力一般可表示为： QKQ g F C (2-8) 式中，作用于结构的地震加速度； g重力加速度； Q构件或结构的重量； Kc与地震加速度有关的地震系数。 对于隧道结构，我们可以将其具体化并简化如下： (a)马蹄形曲墙式衬砌，见图 2-3，其匀布的水平惯性力为： - 9 - f gm KF H gm KF hc hc 22 1 11 1 (2-9) 式中， c 综合影响系数，与工程重要性、隧道埋深、地层特性等有关，规 范中建议，对于岩石地基， c =0.2，非岩石地基， c =0.25； h K水平地震系数，7 度地区， h K=0.1；8 度地区， h K=0.2；9 度地区， h K=0.4； m1拱墙部分衬砌质量； H 拱墙部分衬砌的高度； m2仰拱质量； f 仰拱的矢高。 (b)圆形衬砌，见图 2-4，其匀布的水平惯性力为： D mg KF hc 1 (2-10) 式中，m衬砌质量； D衬砌外直径。 (c)矩形衬砌，见图 2-5，其水平惯性力 分三部分： 图图 2-5矩形框架的地震荷载图式矩形框架的地震荷载图式 F2 H1 H 2 1 F 3 1 F 1 e 2 e 1 1 F 图图 2-3马蹄形衬砌的地震荷载图式马蹄形衬砌的地震荷载图式 F2 H1 H 2 1 e 2 1 e 2 2 e 2 2 e 2 2 1 F 2 2 1 F 2 1 1 F 2 1 1 F 图图 2-4圆形衬砌的地震荷载图式圆形衬砌的地震荷载图式 F2 H1D 2 1 F 2 1 e 2 1 e 2 1 F 2 2 e 2 2 e - 10 - gmKF h gm KF gmKF bhc W hc thc 3 1 2 1 1 1 (2-11) 式中， 1 1 F、 3 1 F顶、底的水平惯性力，作为集中力考虑，作用在顶、底板的 轴线处； 2 1 F边墙的水平惯性力，按作用在边墙上的匀布力考虑； mt、mb顶和底板质量； mw边、中墙质量； h 边墙净高。 (2) 洞顶上方土柱的水平惯性力 gmKF hc上 2 (2-12) 式中，m 上上方土柱的重量。 (3) 主动侧向土压力的增量 地震时地层的内摩擦角要发生变化，由原来的值减少为(-),其中为地震 角，在 7 度地震区=130；8 度处=3；9 度处=6。因此，结构一侧的 主动侧向土压力增量为： iaai qe)(2-13) 其中，) 2 45(tan 2 a ；) 2 45(tan 2 a 。 而结构另一侧的主动土侧向土压力增量可按上述值反对称布置。 (4)隧道上方土柱的垂直惯性力 其一般公式为： QKF Vc 1 (2-14) 式中， V K垂直地震系数，一般取 2 h V K K 3 2 h K ； Q隧道上方土柱的重量。 - 11 - 由于垂直惯性力仅在验算结构抗浮能力时需要考虑，因此，即可按集中力 考虑。 （5）沿隧道纵轴方向的地震荷载 地震动的横波与隧道纵轴斜交或正交，或地震动的纵波与隧道纵轴平行或 斜交，都会沿隧道纵向产生水平惯性力，使结构发生纵向拉压变形，其中以横 波产生的纵向水平惯性力为主。地震波在冲积层中的横波波长约为 160m 左右。 因此，孙钧院士在其地下结构一书中建议：计算纵向水平惯性力 T 时，对 区间隧道可按半个波长的结构重量考虑，即 )(WKT Vc (2-15) 式中，W隧道结构每延米的重量，其它符号意义同前。 2.3.7 水压力及浮力 静水压力可使隧道结构的轴力加大，对抗弯性能差的混凝土结构来说，相 当于改善了它的受力状态，因此，计算静水压力时，则须按可能出现的最低水 位考虑。而验算隧道结构的抗浮能力时，则须按可能出现的最高水位考虑。 计算静水压力时，两种方法可供选择，一种是和土压力分开计算；另一种 是将其视为土压力的一部分和土压力一起计算。对于砂性土可采用第一种方法。 粘土地层(含粉质粘土)中施工阶段按水土合算，使用阶段按水土分算。 水土分算时，地下水位以上的土采用天然重度，水位以下的土采用有效重 度计算土压力，另外再计算静水压力的作用。水土合算时，地下水位以上的 土与前者相同，水位以下的土采用饱和重度 s 计算土压力，不计算静水压力。 其中土的有效重度为： ws (2-16) 式中 w 水的重度，一般 3 kN/m10 w 。 两种计算静水压力的方法的差异示于图 4-7 中。 - 12 - 2.3.8 地铁隧道人防荷载 地下结构在规定需要考虑战时防护的部位，作用在结构上的等效荷载按人 防规范的有关规定计算。5 级人防地面空气冲击波峰值Pm=10KPa。 2.3.9 其它荷载 参照相关规范，内容略。 H2H1 0H10H2 H20H10H2 (b)水土合算(a)水土分算 图图 2-6 两种计算静水压力方法两种计算静水压力方法 - 13 - 3 初期支护设计计算 3.1 铁路隧道和公路隧道初期支护在特殊地质条件时支护设计参数可采用工程 类比法确定，施工中通过监测进行修正，并应通过理论验算。 3.2 矿山法地铁隧道初期支护设计参数可采用工程类比法确定， 施工中通过监测 进行修正，并应通过理论验算。 3.3 矿山法隧道在预设计和施工阶段，应对初期支护的稳定性进行判别。初期支 护施工阶段的稳定性，可按监控量测得到的总位移与极限位移量比较和位移发 展趋势进行判别。极限位移应根据地层条件、断面特征及施工方法等因素分析 确定。 3.4 矿山法隧道初期支护应考虑能承受施工期间的全部荷载， 并对控制地层变形 起主要作用。 3.5 计算隧道初期支护时， 应考虑地层对支护变形的约束作用， 可按式(2-7)计算。 3.6 隧道周边地层是隧道支护体系的组成部分，开挖轮廓形状应尽可能保持平 整、圆顺，避免出现隅角及局部应力集中，例如底板与边墙的隅角形状应保持 圆顺，确保地层与初期支护的共同承载效应。 3.7 考虑结构耐久性要求，提高砼密实性，初期支护抗渗等级不低于 S6，内外 侧钢筋保护层厚度不少于 40mm。 3.8 矿山法地铁隧道埋深浅，水、土作用荷载较为明确，支护结构厚度较大，隧 道支护后独立承受上覆地层水、土压力作用时间较长，因此，常用的“荷载 结构”和“地层结构”两种计算模式均可采用。 3.9 检算初期支护强度时，宜采用相对简单的“荷载结构”计算模式。 3.10 检算初期支护后地层变形及支护刚度时，宜采用“地层结构”计算模式。 在分析施工过程中的地层变形情况时，还应考虑超前支护和超前加固的作用。 - 14 - 3.11 计算荷载 采用“荷载结构”模型时，作用在初期支护上的荷载有永久荷载的地 层压力、结构自重及地层被动压力，可变荷载的地面车辆荷载及其动力作用， 不计水压力、偶然荷载等其它荷载。 3.12计算图式 初期支护结构按弹性支撑链杆图式计算， 将计算断面划分为 40 60 个直梁等 分单元，拱部 90 120(自动试算确定)范围不设弹性链杆，侧边加水平链杆， 底边加竖直链杆。对于墙脚为圆角形支护，圆角处各节点同时采用水平链杆和 竖直链杆，计算图式如图 3-1 所示。对于墙脚为直角形支护断面(如地铁四、五 号线)，计算图式如图 3-2 所示。 3.13 截面强度检算方法 根据初期支护格栅钢架网喷混凝土或无钢架喷混凝土结构情况，参照铁 路隧道设计规范(TB100032001)，分别采用素混凝土或钢筋混凝土结构按破 损阶段法进行检算。 3.14 初期支护截面安全系数。 初期支护作为独立承载结构的作用时间相对较短， 重要性程度也较低。根据铁路隧道设计规范(TB100032005)素混凝土或钢 筋砼结构强度安全系数规定，检算施工阶段强度时，安全系数按“主要荷载加 附加荷载”栏内数值乘以折减系数 0.9。 图图 3-1 圆角型断面计算图式圆角型断面计算图式 图图 3-2 隅角型断面计算图式隅角型断面计算图式 - 15 - 4 二次衬砌设计计算 4.1 一般规定 4.1.1 矿山法区间隧道结构设计使用年限为 100 年。 4.1.2 复合式衬砌的二次衬砌应按主要承载结构设计，其设计参数可采用工程类 比法确定。并应通过理论验算。 4.1.3 考虑在长期使用过程中，外部荷载因初期支护材料性能退化和刚度下降向 二次衬砌的转移，需适当提高二次衬砌的承载能力。 4.1.4 作用在复合式结构上的水压力由二次衬砌承担。 4.1.5 衬砌应采用有仰拱曲墙式钢筋混凝土衬砌型式。仰拱与边墙基脚的连接采 用圆顺断面。二次衬砌钢筋保护层厚度不少于 35mm。 4.1.6 二次衬砌钢筋保护层厚度不少于 35mm。 4.1.7 原则上当初期支护强度及刚度足够时，应在初期支护的位移收敛稳定后施 作二次衬砌，但在以下场合应提前施作二次衬砌，并研究适当提高二次衬砌承 载能力，促使隧道趋于稳定。 a、接近其它地面建筑物或地下构筑物施工，有荷载作用的场合； b、初期支护位移不收敛，初期支护的承载能力不足。 4.2 计算方法 4.2.1 矿山法隧道复合式结构 考虑在长期使用过程中，外部荷载因初期支护材料性能退化和刚度下降向 向二次衬砌转移，二次衬砌按能承担全部外荷载(主要荷载、附加荷载和外荷载) 计算。 4.2.2 衬砌结构按“荷载结构”计算模式，破损阶段法检算结构截面强度， 并验算钢筋砼结构裂缝宽度。 4.2.3 根据结构特性按表 21 所示荷载，按其可能的最不利组合情况计算。 4.2.4 考虑地层对衬砌结构变形的约束作用，按局部变形理论式(2-7)计算地 - 16 - 层被动压力。 4.2.5 截面强度检算方法钢筋砼矩形截面偏心受压构件公式计算。 钢筋混凝土矩形截面偏心受压构件的计算公式： 大偏心受压构件( 0 55. 0hx )时，其截面强度按下式计算(图 4-1)： )()2/( 00 ahARxhbxRKNe ggw (4-1) 小偏心受压构件( 0 55. 0hx )时，其截面强度按下式计算(图 4-2)： )(5 . 0 0 2 0 ahARbhRKNe gga (4-2) 当轴向力作用于钢筋的重心之间，尚应符合下列要求： )(5 . 0 0 2 0 ahARhbReKN gga (4-3) 式中，K安全系数； N轴向力； b截面的宽度； h截面的厚度； 0 h截面的有效高度，ahh 0 ； 0 h 截面的有效高度，ahh 0 ； e、 e 轴向力作用点到钢筋 g A、 g A 重心的距离； a、 a 自 g A和 g A 钢筋的重心分别至截面最近边缘的距离； w R混凝土的弯曲抗压极限强度； a R混凝土的抗压极限强度； g R钢筋的极限强度； g A、 g A 受拉、受压钢筋面积。 4.2.6隧道衬砌按破损阶段检算构件截面强度时，根据所受的不同荷载组合，在计算中应 分别选用不同的安全系数，并不应小于表 4-1 所列数值。 表 4-1钢筋混凝土衬砌结构的强度安全系数 荷载组合永久荷载+可变荷载永久荷载+可变荷载+偶然荷载 破坏 原因 钢筋达到计算强度或混凝土达到抗 压或抗剪极限强度 2.42.0 混凝土达到抗拉极限强度3.63.0 - 17 - 4.3裂缝宽度验算 永久荷载和可变荷载作用下，二次衬砌结构最大计算裂缝宽度 maxf 应满足相关规范的要 求。 考虑裂缝宽度分布不均匀性及荷载长期作用影响后的最大裂缝宽度 maxf (cm)，可按下列 公式计算： max 2.0 g ff g l E (4-4) 60.06 f d lv (4-5) 式中 Eg钢筋的弹性模量； 裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数； Ag k N e RgAg RgAg Rwbx a a h h0 x b Ag 图图 4-1钢筋混凝土大偏心受压构件强度计算图钢筋混凝土大偏心受压构件强度计算图 k N e e RgAg RgAg Nh 图图 4-2钢筋混凝土小偏心受压构件强度计算图钢筋混凝土小偏心受压构件强度计算图 a h0 h x a b h0 Ag Ag - 18 - 2 0.235 1.2 1 f R bh M ，当 0.4 时，取 0.4 ； 1.0 时，取 1.0 ； M永久荷载和可变荷载作用下的弯矩； b矩形截面宽度； f R 混凝土的极限抗拉强度； h截面高度。 g 纵向受拉钢筋应力，可取 0 0.87 g g M A h ； g A 纵向受拉钢筋的截面面积； 0 h 截面的有效高度： 0 h 截面高度h保护层厚度a； f l 平均裂缝间距(以厘米计)； d纵向受拉钢筋的直径(以厘米计)，当用不同直径的钢筋时公式(45)中 d 改为换算 直径 4/ g As (s 为纵向受拉钢筋总周长)； 纵向受拉钢筋配筋率， 0 g A bh ； 与纵向受拉钢筋表面形状有关的系数： 对螺纹钢筋，取 0.7 ； 对光面钢筋，取 1.0 ； 对冷拔低碳钢丝，取 1.25 。 当采用级钢筋作纵向受拉钢筋时，应将计算求得的最大裂缝宽度乘以系数 1.1(注：如 有可靠的设计经验或构造措施时，式(5-4)中的系数 2.0 可适当减小)。 5施工组织设计 5.1 按设计分类的不同分类 施工组织设计的编制一般是同设计阶段相配合。 （1）设计按两个阶段进行时 施工组织设计分施工组织总设计(扩大初步施工组织设计)和单位工程施工 组织设计两种。 - 19 - （2）设计按三个阶段进行时 施工组织设计分为施工组织设计大纲(初步施工组织条件设计)、 施工组织总 设计和单位工程施工组织设计三种。 按设计阶段不同划分施工组织设计的方法如图 5-1 所示 5.2 按编制对象范围不同的分类 施工组织设计按编制对象范围的不同可分为施工组织总设计、单位工程施 工组织设计、分部分项工程施工组织设计三种。 （1）施工组织总设计 施工组织总设计是以一个建筑群或一个