泄水隧洞设计

1、筑龙网给排水所有资料全都免费PAGE PAGE 7新建泄洪隧洞1、工程布置新建泄洪隧洞由进口段的明洞、洞身衬砌段和不衬砌段组成，明洞长10m，明洞进口采用喇叭口形式，喇叭口长2m，衬砌隧洞长12m，不衬砌隧洞长134m，新建隧洞明洞洞底进口标高为686.9m，出口标高为654.4m（见图2）。2、流量设计标准：按历年最大小时降雨量，据调查该区50年小时暴雨强度为90.7mm，根据有关规范和实地资料每小时的蒸发量和渗漏量忽略。用地表水汇流的计算公式：q=（0.278SPF）/Tnq设计流量（m3/s）SP小时降雨量（90.7mm/h）T流域汇流时间（3小时）设计径流系数（0.9） n降雨强度衰减

2、系数(0.210)F古庙冲尾砂库汇流面积2.92km2，其中东支谷汇流面积0.66km2，西支谷汇流面积1.64 km2。计算：=(0.2780.990.70.66)/30.210=11.89（m3/s）设计隧洞深2.2m，宽2.0m,i为1：0.208过水断面面积：w= hb=4.4（m2）湿 周：X= b+2h =6.4（m）水 力 半 径：R= w/X=0.69（m）谢 才 系 数: C= (1n)R1/6 =20.89m1/2/ s Q= wC=34.82m3s设计排水流量为Q =34.82m3/s地表水汇流量q=11.89 m3/s，断面满足要求。3、明洞设计明洞长10m（进口喇叭口

3、长2m），高2.2m，宽2.0m，采用浆砌块石，边墙厚400 mm，底厚300 mm。明洞底铺设100mm厚的C15砼垫层，明洞顶1.7m高山坡采用1：1放坡，坡面用六角砌块护坡。具体尺寸见图2-1。4、无压衬砌隧洞设计设计断面形式：圆拱直墙式净宽2m，直墙高1.2m，顶拱半径1m；设计水深1.9m；顶拱半心角180，粗糙率n为0.017；洞底纵坡i为0.208。衬砌厚度0.3m，底板厚度0.2m；衬砌材料采用浆砌块石，浆砌块石容重=23KN/m3。具体尺寸见图2-1。1）无压衬砌隧洞断面验算前面已算，满足要求。2）无压衬砌隧洞受力验算设计荷载组合垂直山岩压力+侧向水平山岩压力+衬砌自重(不考

4、虑岩石弹性抗力)按普氏公式计算根据中国水利电力出版社隧洞表3-2，选用岩石坚固系数f=0.8及相应内摩擦角=38.6，=23.5KN/m3。按公式计算塌落拱高度： =2.57m 垂直山岩石压力强度q为：q=202.57=51.4 KN/ 计算侧向水平山岩压力强度为： e1=0.7h =0.7202.57tg225.7=8.33KN/e2=(0.7h+H) =(0.72.57+2.2)20 tg225.7=18.52KN/则：e=13.43 KN/按简化关系式计算。利用中国水利电力出版社隧洞表3-3所例系数值，可根据B及H值直接计算均布的垂直山岩压力强度q及均布的侧向水平山岩强度e值。当f=2时

5、，由表3-3查的相应于q及e的系数分别为1.001及0.427，则q及e分别为： q=1.001B=1.001202.0=40.04 KN/ e=0.427 H=0.427202.2=18.79KN/相互比较，选择按普氏公式计算荷载作为计算压强。计算项目：理正隧洞衬砌计算软件 计算简图 基本参数 规范标准： 水工砼规范SL/T191-96 承载能力极限状态0：1.0 正常使用极限状态0：1.0 设计状况系数： 1.00 衬砌断面类型： 圆拱直墙形 每段计算的分段数： 2 计算迭代次数： 2 抗力验证要求： 高 衬砌参数 底板半宽： 1.300(m) 底板厚度： 0.200(m) 侧墙高度： 1

6、.200(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) 荷载参数 底部山岩压力(侧)： 0.000(kN/m) 底部山岩压力(中)： 0.000(kN/m) 侧向山岩压力(上)： 13.400(kN/m) 侧向山岩压力(下)： 13.400(kN/m) 顶部山岩压力(侧)： 51.400(kN/m) 顶部山岩压力(中)： 51.400(kN/m) 内水压力水头： 6.000(m) 外水压力水头： 0.000(m) 外水压力折减系数()： 0.400 顶拱灌浆压力： 0.000(kPa) 顶拱灌浆压力作

7、用范围角： 0.000(度) 其它段灌浆压力： 0.000(kPa) 衬砌容重： 23.000(kN/m3) 荷载组合参数 编号 荷载名称 是否计算 分项系数 1 衬砌自重 1.00 2 顶岩压力 1.00 3 底岩压力 1.00 4 侧岩压力 1.00 5 内水压力 1.00 6 外水压力 1.00 7 顶部灌浆压力 1.00 8 其余灌浆压力 1.00 计算结论:经过2次计算,达到各点设定抗力条件和法向位移一致! 轴向力 剪力 弯矩 切向位移 法向位移 转角 围岩抗力 抗剪验算 N Q M U V W (kN) (kN) (kN.m) (mm) (mm) (度) (kPa) 底板(从中心向

8、左等分2段): 0 7.894 0.000 3.743 0.000 0.120 0.000 0.1 满足 1 7.894 2.532 3.827 0.001 0.174 0.010 0.1 满足 2 7.894 40.316 -7.393 0.002 0.320 0.011 0.2 满足侧墙(从底向上等分2段): 0 -40.316 7.894 -7.393 -0.320 0.002 0.011 0.0 满足 1 -36.176 -3.316 -7.369 -0.324 0.091 0.006 0.0 满足 2 -32.036 7.925 -8.012 -0.327 0.127 0.001 0

9、.1 满足顶拱(从拱脚向拱顶等分2段): 0 -32.036 7.925 -8.012 -0.327 0.127 0.001 0.1 满足 1 -8.445 -21.231 -1.683 -0.303 -0.235 -0.009 0.0 满足 2 17.732 0.000 12.841 0.000 -0.454 0.000 0.0 满足5、无压不衬砌隧洞设计设计断面形式：净宽2m，高2.2m，顶拱半径1m；设计水深1.9m；顶拱半心角180，粗糙率n为0.035；洞底纵坡i为0.208。具体尺寸见图2-1。1）无压不衬砌隧洞断面验算前面已算，断面验算满足要求。2）无压不衬砌隧洞受力验算根据勘察

10、报告，隧道洞身围岩主要为板岩，为强-中等风化；强风化板岩呈碎裂状，岩体稳定性较差，其渗透性较好，工程地质性能较差，中风化板岩，呈层状，稳定性较好，工程地质性能较好。泄洪隧洞洞身不衬砌筑段为中风化板岩，呈层状，围岩级别为级，围岩岩体稳定性较好，不需支护。6、工程量：详见表3-1 新建泄洪隧洞工程量统计表 表3-1序号项目名称计算式或基数单位工程量1挖土方(6.2+5)*0.6/2*8+(6.2+5)*0.6/2*8（明洞）m3512挖石方(5+2.8)*1.1/2+2.8*2.8)*8（明洞）(3.14*1.3*1.3/2+1.4*2.6)*12（衬砌）(3.14*1*1/2+1.2*2)*134（不衬砌）m37053浆砌块石0.4*2.5*2*2+(2+4.31)*2/2*0.3+(0.4*2.5*2+0.3*2)*8（明洞）(1.4*2.6-1.2*2)*12（衬砌）m342拱料石(3.14*1.3*1.3/2-3.14*1*1/2)*12（衬砌）134C10砼垫层0.1*2.8*2+0.1*2.8*8（明洞）m335抹面2*2.2*2+0.8*2+(2+4.31)*2/2+(2.2*2+2+0.8)*8（明洞）+(1.2*2+2)*12（衬砌）m21286勾缝3.14*2/2*12（衬砌）+0.92*2*2+2.4*2*8(护坡)m2817护坡六脚块0.92*2*2+2.4*