发电引水隧洞设计计算书

资料范本本资料为word版本，可以直接编辑和打印，感谢您的下载发电引水隧洞设计计算书地点： 时间： 说明：本资料适用于约定双方经过谈判，协商而共同承认，共同遵守的责任与义务，仅供参考，文档可直接下载或修改，不需要的部分可直接删除，使用时请详细阅读内容编号：SG-隧洞-01工程名称：xxx电站工程设计阶段：施工图设计发电引水隧洞设计计算书签名 日期审查：校核：计算：目录TOC\o"1-2"\h\z\uHYPERLINK\l〃_Toc82154026〃1引言32设计依据文件和规范 PAGEREFToc82154027\h42.1有关本工程的文件 PAGEREFToc82154028\h42.2主要设计规范 PAGEREFToc82154029\h42.3主要参考资料 PAGEREFToc82154030\h43设计基本资料 PAGEREFToc82154031\h53.1工程等别与建筑物级别 PAGEREFToc82154032\h53.2洪水标准 PAGEREFToc82154033\h53.3地震烈度 PAGEREF_Toc82154034\h5HYPERLINK\l〃_Toc82154035〃3.4工程地质及水文地质资料5HYPERLINK\l〃_Toc82154036〃3.5取水口水位流量及泥沙含量53.6风速、风向 PAGEREF_Toc82154037\h5HYPERLINK\l〃_Toc82154038〃4隧洞线路布置设计 PAGEREF_Toc82154038\h6HYPERLINK\l〃_Toc82154039〃4.1洞线平面布置 PAGEREF_Toc82154039\h6HYPERLINK\l〃_Toc82154040〃4.2洞线纵、横剖面布置 PAGEREF_Toc82154040\h6HYPERLINK\l〃_Toc82154041〃5隧洞水力学计算 PAGEREF_Toc82154041\h9HYPERLINK\l〃_Toc82154042〃5.1洞身段过流能力 PAGEREF_Toc82154042\h9HYPERLINK\l〃_Toc82154043〃5.2正常运用情况隧洞水面线计算10HYPERLINK\l〃_Toc82154044〃5.3设计洪水情况隧洞水力学计算16HYPERLINK\l〃_Toc82154045〃5.4非常运用情况（校核洪水）隧洞水力学计算20HYPERLINK\l〃_Toc82154046〃6结构计算PAGEREFHYPERLINK\l〃_Toc82154047〃6.1计算程序与方法 PAGEREF_Toc82154047\h23HYPERLINK\l〃_Toc82154048〃6.2有关的计算系数 PAGEREF_Toc82154048\h23HYPERLINK\l〃_Toc82154049〃6.3计算工况和荷载组合23HYPERLINK\l〃_Toc82154050〃6.4桩号0+000〜0+060段结构与配筋计算成果 247工程量计算 PAGEREF_Toc82154051\h377.1桩号0+000〜0+060段 PAGEREF_Toc82154052\h37HYPERLINK\l〃_Toc82154053〃7.2桩号0+060〜0+070段 PAGEREF_Toc82154053\h387.3桩号0+070〜0+120段 PAGEREF_Toc82154054\h387.4桩号0+120〜0+450段 PAGEREF_Toc82154055\h39HYPERLINK\l〃_Toc82154056〃7.5工程量汇总 PAGEREF_Toc82154056\h39HYPERLINK\l〃_Toc82154057〃8本次设计方案与xxx方案工程量、投资、发电量比较 39HYPERLINK\l〃_Toc82154058〃8.1xxx方案正常运行情况水面线计算39HYPERLINK\l〃_Toc82154059〃8.2工程量及投资比较表 PAGEREF8.3发电量比较41HYPERLINK\l〃_Toc82154061〃9隧洞取水口与出口压力前池设计方案的初步考虑43HYPERLINK\l〃_Toc82154062〃9.1隧洞取水口439.2压力前池431引言xx水电站位于xx县境内的舞阳河中下游河段上，工程任务以发电为主。电站装机容量2X3200kW，年发电量3455万kW・h。发电无压隧洞长450m，引水流量57m3/s。xx电站工程原由xxx院（以下简称xxx院）设计，2004年8月，受业主单位委托，由本项目组承担该工程发电引水系统和厂房枢纽工程的施工图设计。根据xxx设计，xx电站水库正常蓄水位412m，大坝采用水力自控翻板闸坝，闸门坝段总长120m，固定坝堰顶高程407m，闸门高度5m，单扇宽度10m，共12扇。发电引水系统布置于右岸，设计引用流量57m3/s。发电引水隧洞后接压力前池，压力前池直接接厂房（相当于河床式厂房）。发电引水隧洞采用无压隧洞，按自动调节渠道设计（即前池未设溢流堰）。隧洞洞长L=450m，底坡i=1/2000，进口洞底高程405.3m，出口洞底高程405.07m。隧洞断面型式采用圆拱直墙型（城门洞型），衬砌后断面尺寸为BXH=5.5X8.188m（直墙高度6.6m）。隧洞进口未设检修闸门。上述发电引水系统布置存在的主要问题：隧洞进口未设拦污栅和检修闸门，闸坝固定坝堰顶高程407m，隧洞进口高程405.3m，即隧洞底板比固定坝堰顶低1.7m，隧洞无检修维护条件。

目前发电引水隧洞已按照xxx的设计完成了隧洞0+000〜0+120段的开挖施工，通过对施工单位实测的隧洞断面资料（0+000〜0+085）复核，隧洞平均开挖宽度为7m,平均开挖高度8.1m，隧洞洞底开挖高程405.3m。经征询业主意见，本次设计维持无压隧洞方案，但结合本工程实际情况，本次设计对发电引水系统进行了优化设计:=1本次设计对发电引水系统进行了优化设计:=1\*GB2⑴隧洞进口设拦污栅和平板检修闸门;=2\*GB2⑵根据栅和平板检修闸门;=2\*GB2⑵根据57m3/s的设计引用流量对未开挖段隧洞断面进行优化调整。2设计依据文件和规范2.1有关本工程的文件1\*GB2⑴《xx省xx县xx水电站项目建议书》（xxx编写）2\*GB2⑵ 《xx省xx县xx水电站初步设计阶段工程地质勘察报告》根据设计项目部与业主签订的合同书，本次设计所需的:\*GB3①工程任务、枢纽布置、水库（河道）特征水位、隧洞引用流量、隧洞级别和防洪标准资料、=2\*GB3②区域地质资料，地震基本烈度隧洞进、出口及沿线的地形地质和水文地质资料、=3\*GB3③有关的水文、气象资料及水文、水能设计成果等均采用《xx省2.1有关本工程的文件1\*GB2⑴《xx省xx县xx水电站项目建议书》（xxx编写）2\*GB2⑵ 《xx省xx县xx水电站初步设计阶段工程地质勘察报告》根据设计项目部与业主签订的合同书，本次设计所需的:\*GB3①工程任务、枢纽布置、水库（河道）特征水位、隧洞引用流量、隧洞级别和防洪标准资料、=2\*GB3②区域地质资料，地震基本烈度隧洞进、出口及沿线的地形地质和水文地质资料、=3\*GB3③有关的水文、气象资料及水文、水能设计成果等均采用《xx省xx县xx水电站项目建议书》、《XX省xx县xx水电站初步设计阶段工程地质勘察报告》相关部分资料。2.2主要设计规范\*GB2\*GB2\*GB2\*GB2\*GB2\*GB2⑴1⑵2⑶3⑷4⑸5⑹6《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000《水工隧洞设计规范》SL279-2002《水工混凝土结构设计规范》SL/T191-96《水工建筑物荷载设计规范》DL5077-1997《水电站引水渠道及前池设计规范》SL/T205-97《水利水电工程进水口设计规范》SL285-20032.3主要参考资料=1\*GB2⑴室编）《水力学计算手册》（武汉水利电力学院水力学教研=2\*GB2⑵《水力学》（成都科技大学水力学教研室编）=3\*GB2⑶《水电站建筑物设计参考资料》（张治滨编）=4\*GB2⑷《高等学校教材水电站》（河海大学张洪楚编）=5\*GB2⑸编）《水工隧洞的设计理论和计算（第二版）》（汪胡侦=6\*GB2⑹《取水输水建筑物丛书隧洞》（熊启钧编）3设计基本资料3.1工程等别与建筑物级别=1\*GB2⑴工程等别为IV等=2\*GB2⑵建筑物级别4级3.2洪水标准=1\*GB2⑴设计洪水重现期：30年=2\*GB2⑵校核洪水重现期：200年3.3地震烈度=1\*GB2⑴地震基本烈度：小于6度=2\*GB2⑵设计地震烈度：不考虑地震设防3.4工程地质及水文地质资料发电引水隧洞全线穿越Pt3q板岩，岩石强度高，结构上多属中厚层板岩，围岩工程特性较好，除进出口强风化段外，其余属III类围岩。隧洞通过地层为单斜构造，岩石走向基本与洞线斜交，角度约30°〜40°。地下水位在洞线以下，对成洞条件无影响。（详见有关报告与图件）3.5取水口水位流量及泥沙含量=1\*GB2⑴取水口底板高程405.6m，设计引用流量57m3/s=2\*GB2⑵泥沙含量：0.154kg/m33.6风速、风向=1\*GB2⑴多年平均风速：1.0m/s=2\*GB2⑵多年最大风速：10m/s=3\*GB2⑶风向：NE4隧洞线路布置设计4.1洞线平面布置根据原xxx设计，发电引水系统布置于右岸，设计引用流量57m3/s。发电引水隧洞后接压力前池，压力前池直接接厂房（相当于河床式厂房）。发电引用隧洞采用无压隧洞，按自动调节渠道设计（即前池未设溢流堰）、轴线方位角N73.24°E。隧洞洞长L=450m，底坡i=1/2000，进口洞底高程405.3m，出口洞底高程405.07m。隧洞断面型式采用圆拱直墙型（城门洞型），衬砌后断面尺寸为BXH=5.5X8.188m（直墙高度6.6m）。由于发电引水隧洞目前已经按照xxx的设计完成了隧洞0+000〜0+120段的开挖施工，经征询业主意见，本次设计维持原洞线平面布置、洞身无压方案不变。本次设计根据隧洞地形地质条件、过流能力、目前隧洞0+000〜0+085段的开挖现状对隧洞纵、横剖面布置进行适当优化。4.2洞线纵、横剖面布置根据水力学计算并结合桩号0+000〜0+085段开挖现状，本次设计考虑将隧洞纵向分为两段，第一段为桩号0+000至0+060段，纵坡i=1/2000，进口底板高程405.6m，末端底板高程405.570m。第二段为桩号0+070至0+450段，纵坡i=1/2000，进口底板高程405.865m，末端底板高程405.675m。中部0+060至0+070段为渐变段。桩号0+000至0+060段：根据业主提供的隧洞0+000〜0+085段的开挖实测断面资料复核，桩号0+000至0+060段隧洞平均开挖宽度为7m，平均开挖高度8.1m，隧洞洞底平均开挖高程405.3m，洞顶平均开挖高程413.4m。该段围岩为中风化砂质板岩，岩层产状N75°W,NEZ15°，与洞轴线交角32°，岩层较平缓。围岩类别为III类，岩石弹性抗力系数k0=10〜15MPa/cm，坚固系数f=4.0。根据开挖揭露的地质条件来看，该段围岩稳定性较好，可以采用底板与边墙部分现浇砼、顶拱挂网喷锚的衬砌型式，但考虑到校核洪水时若厂房未发电，此种情况下隧洞将会形成静水有压（洞顶水头0.64m），另外上游水位在413.4m〜414.04m时，该段隧洞也处于全断面有压状态。结合开挖现状本次设计仍考虑用0.3m厚的钢筋砼全断面衬砌，断面如下：桩号0+060至0+070段：为渐变段，断面型式如下：桩号0+070至0+120段：围岩为砂质板岩，该段出露有F1、F2、F3、F4共4条断层，受断层影响，岩层风化程度高，结构松散，目前桩号0+085处已经发生顶拱塌方。围岩类别V类，岩石弹性抗力系数k0=0MPa/cm，坚固系数f=0.5。根据0+070至0+085段的实测开挖断面图，隧洞平均开挖宽度为6m，平均开挖高度8.0m，隧洞洞底平均开挖高程405.3m，洞顶平均开挖高程413.3m。结合开挖现状该段采用0.6m厚的钢筋砼衬砌，断面如下：桩号0+120至0+450段：围岩为该段围岩为中风化砂质板岩，岩层产状N45°〜15°W，SWN25°〜35°，岩层较平缓。地表尚未发现明显断层，施工中有可能出现小断裂结构。围岩类别为III类，岩石弹性抗力系数k0=10〜15MPa/cm，坚固系数f=4.0。考虑水流平稳衔接，该段隧洞衬砌后的断面尺寸与桩号0+070〜0+120段相同，钢筋砼衬砌厚度0.4cm，断面如下：5隧洞水力学计算5.1洞身段过流能力由于第一段（桩号0+000〜0+060）的洞身断面较第二段（桩号0+70〜0+450）大，而两段纵坡一致，所以洞身段的过流能力由第二段控制。无压隧洞（长洞）洞身段的过流能力，按明渠均匀流公式计算：SKIPIF1<0对于矩形断面：3二bh0x=b+2h0R=«/xC=R1/6/n第二段隧洞底坡i=1/2000，断面宽度b=5.0m，满足无压净空面积界限(15%)时的水深h0=5.95m，对于钢筋砼衬砌n=0.015。3二bh0=5.0X5.95=29.75m2x=b+2h0=5.0+2X5.95=16.9mR=3/x=29.75/16.9=1.760mC=R1/6/n=1.7601/6/0.015=73.256SKIPIF1<0 =29.75X73.256X(1.760/2000)1/2=64.65m3/s>Q设=57m3/s洞身过流能力满足要求。5.2正常运用情况隧洞水面线计算=1\*GB2⑴第一段(桩号0+000〜0+060)正常运用情况隧洞洞前水位412m，引用流量Q=57m3/s。隧洞长度L1=60m，进口底板高程405.6m，纵坡i=1/2000，宽度b=6.4m，单宽流量q=57/6.4=8.906m3/s・m，n=0.015。=1\*GB3①长短洞判别：判别公式：lk=(5〜12)H上游水深H=412—405.6=6.4mlk=(5〜12)X6.4=32〜76.8m，取lk=76.8m>L1=60m，属短洞。=2\*GB3②隧洞底坡的判别：根据《水力学计算手册》(武汉水利电力学院)P394页，对隧洞底坡的判别：可设无压均匀流水深h0趋于洞高a。求此时的流量，继求出临界水深hk。当h0>hk，为缓坡，反之为陡坡。h0=a=7.8m，过水断面面积«=46.482m2,湿周x=26.044mR=3/x=46.482/26.044=1.785mC=R1/6/n=1.7851/6/0.015=73.424SKIPIF1<0二46.482X73.424X(1.785/2000)1/2=101.959m3/s临界水深： SKIPIF1<0 2.958mh0>hk,为缓坡隧洞。=3\*GB3③泄流能力复核由于该段隧洞为短洞，泄流能力不受洞长的影响，进口水流为宽顶堰流，泄流能力按宽顶堰流公式计算：SKIPIF1<0式中：。s为淹没系数，当进口断面处的水深hc'>0.75H0时，为淹没出流，。s与hc'/H0有关，可通过查《水力学计算手册》(武汉水利电力学院)P403页图6-1-8求取。当hc，V0.75H0时，为自由出流，os=1。当hc'/H0=0.75，即hc'=0.75H0=0.75X6.4=4.8时，os=1。取流量系数m=0.36、b=6.4m、H0=6.4m，将以上数值代入上式可求当上游水位为412m时隧洞的极限过流能力：SKIPIF1<0 =SKIPIF1<0 =165.235m3/s>Q设=57满足要求。=4\*GB3④求Q=57m3/s时洞内正常水深h0：计算公式：SKIPIF1<0经试算：h0=4.055m=5\*GB3⑤求Q=57m3/s时洞内临界水深hk：计算公式：hk=SKIPIF1<0=6\*GB3⑥求Q=57m3/s时洞内水面线（即求进口断面处的水深hc'与隧洞末端水深hs）：由于隧洞的实际过流流量Q设=57m3/s，小于淹没出流与自由出流界限时的流量165.235m3/s,所以此时洞内应为淹没出流。进口断面处水深hc'的计算公式：SKIPIF1<0即SKIPIF1<0根据进口条件，流量系数m取0.36隧洞进口底板高程起算的上游总水头H0=412—405.6=6.4mb=6.4m,Q=57m3/sSKIPIF1<0 =0.345查《水力学计算手册》（武汉水利电力学院）P403页图6-1-8可知：os=0.345时hc'/H0=0.98则hc'=0.98H0=0.98X6.4=6.272m，即隧洞进口断面处水面高程为411.872m。隧洞末端断面处水深hs的计算：按明渠非均匀流用分段求和法计算。即已知隧洞起始断面水深h1，假设系列h2、h3、…、hn、hn+1、…，求ASn-n+1与ES=AS1-2+S2-3+—+ASn-n+1+…，当ES等于隧洞长度时对应断面的水深即为hs。计算公式：SKIPIF1<0SKIPIF1<0 ， SKIPIF1<0 ， SKIPIF1<0SKIPIF1<0 ， SKIPIF1<0 ， SKIPIF1<0经计算hs=6.293m（计算详见表1），即该段隧洞末端断面处水面高程为411.863m。hk=2.007mVh0=4.055mVhs=6.293m，洞内为a1型雍水曲线。⑦净空面积和净空高度复核：该段隧洞洞内水深为6.272m（进口断面处）〜6.293m（末端断面处），净空高度1.507m〜1.528m，均大于0.4m，满足净空高度要求。隧洞净空面积6.279m2〜6.405m2,隧洞总面积46.481m2，净空面积为总面积的13.51%〜13.8%,考虑到洞内流速不大，仅为1.42m/s，基本满足要求。=2\*GB2⑵第二段（桩号0+070〜0+450）隧洞洞前水位即为第一段末端水位411.863m，引用流量Q=57m3/s。隧洞长度L2=380m，进口底板高程405.865m，纵坡i=1/2000，宽度b=5.0m，单宽流量q=57/5.0=11.4m3/s・m，n=0.015。=1\*GB3①长短洞判别：上游水深H=411.863—405.865=5.998mlk=（5〜12）X5.998=29.99〜71.976m，取lk=71.976mVL2=380m，属长洞。=2\*GB3②隧洞底坡的判别：h0=a=7.5m，过水断面面积«=35.326m2，湿周x=23.115mR=3/x=35.326/23.115=1.528mC=R1/6/n=1.5281/6/0.015=71.55SKIPIF1<0 =35.326X71.55X（1.528/2000）1/2=69.863m3/s临界水深：SKIPIF1<0 2.71mh0>hk，为缓坡隧洞。=3\*GB3③求Q=57m3/s时洞内正常水深h0：计算公式：SKIPIF1<0经试算：h0=5.359m=4\*GB3④求Q=57m3/s时洞内临界水深hk：计算公式：hk=SKIPIF1<0a=1.0，经计算：hk=2.366m=5\*GB3⑤求Q=57m3/s时洞内水面线根据进口条件，流量系数m取0.36隧洞进口底板高程起算的上游总水头H0=411.863—405.865=5.998mb=5.0m，Q=57m3/sSKIPIF1<0 =0.486查《水力学计算手册》（武汉水利电力学院）P403页图6-1-8可知：os=0.486时hc'/H0=0.965则hc'=0.965H0=0.965X5.998=5.788m。隧洞出口断面处水深hs的计算：按明渠非均匀流用分段求和法计算。经计算hs=5.825m（计算详见表2），即隧洞末端断面处水面高程为411.5m。=5\*GB3⑤净空面积和净空高度复核：该段隧洞洞内水深为5.788m（进口断面处）〜5.825m（末端断面处），净空高度1.68m〜1.798m，均大于0.4m，满足净空高度要求。隧洞净空面积6.226m2〜6.816m2，隧洞总面积35.326m2，净空面积为总面积的17.6%〜19.3%，满足要求。hk=2.366mVh0=5.359mVhs=5.825m，洞内为a1型雍水曲线。5.3设计洪水情况隧洞水力学计算=1\*GB2⑴第一段（桩号0+000〜0+060）设计洪水情况隧洞洞前水位412.88m，引用流量Q=57m3/s。隧洞长度L1=60m，进口底板高程405.6m，纵坡i=1/2000，宽度b=6.4m，单宽流量q=57/6.4=8.906m3/s・m，n=0.015。进口断面处水深hc'的计算公式：SKIPIF1<0即SKIPIF1<0根据进口条件，流量系数m取0.36隧洞进口底板高程起算的上游总水头H0=412.88—405.6=7.28mb=6.4m，Q=57m3/sSKIPIF1<0 =0.28查《水力学计算手册》（武汉水利电力学院）P403页图6-1-8可知：os=0.28时hc'/H0=0.982则hc，=0.982H0=0.982X7.28=7.149m，即隧洞进口断面处水面高程为412.749m。隧洞末端断面处水深hs的计算：按明渠非均匀流用分段求和法计算。经计算hs=7.171m（计算详见表3）,即该段隧洞末端断面处水面高程为412.741m。=2\*GB2⑵第二段（桩号0+070〜0+450）隧洞洞前水位即为第一段末端水位412.741m，引用流量Q=57m3/s。隧洞长度L2=380m，进口底板高程405.865m，纵坡i=1/2000，宽度b=5.0m，单宽流量q=57/5.0=11.4m3/s・m，n=0.015。隧洞进口底板高程起算的上游总水头H0=412.741—405.865=6.876mb=5.0m，Q=57m3/sSKIPIF1<0 =0.45查《水力学计算手册》（武汉水利电力学院）P403页图6-1-8可知：os=0.45时hc'/H0=0.964则hc'=0.964H0=0.964X6.876=6.628m。隧洞出口断面处水深hs的计算：按明渠非均匀流用分段求和法计算。经计算hs=6.702m（计算详见表4），即隧洞末端断面处水面高程为412.377m。5.4非常运用情况（校核洪水）隧洞水力学计算=1\*GB2⑴洞内流态判别非常运用情况隧洞洞前水位414.04m,H0=414.04-405.6=8.44m，设计引用流量Q设=57m3/s。对于第一段隧洞来说，进口断面处水深hc'最大只能达到洞高a=7.8m，此时根据hc'/H0=7.8/8.44e0.92，查《水力学计算手册》（武汉水利电力学院）P403页图6-1-8得os=0.68，此时通过得流量为：SKIPIF1<0 =SKIPIF1<0 =170.159m3/s，远大于Q设，所以在校核情况（洞前水位414.04m）通过Q设时该段隧洞应是有压流状态。对于第二段隧洞来说，进口断面处水深hc'最大只能达到洞高a=7.5m，此时根据hc'/H0=7.5/8.44e0.88，查《水力学计算手册》（武汉水利电力学院）P403页图6-1-8得os=0.8，此时通过得流量为：SKIPIF1<0 =SKIPIF1<0 =139.019m3/s，也远大于Q设，所以在校核情况（洞前水位414.04m）通过Q设时第二段隧洞也应是有压流状态。=2\*GB2⑵隧洞有压流计算参照《水力学计算手册》（武汉水利电力学院）P395页公式计算。详见表5、表6。由表6可知：当上游水位为校核洪水位414.04m、隧洞通过设计引用流量Q设=57时，隧洞出口水深hs=8.032m，即出口水位为413.707m，高于出口洞顶高程（413.175m）0.532m，即为淹没出流，所以上面关于洞内流态得判别是正确的。另外，当隧洞通过设计引用流量Q设=57m3/s时，上游水位在413.515m以上，洞内就将形成有压流状态。6结构计算6.1计算程序与方法计算所采用的程序是〃水工隧洞钢筋混凝土衬砌计算机辅助设计系统SDCAD4.0〃。该软件是根据DL/T5057-1996(SL/T191-96)＜＜水工混凝土结构设计规范＞＞、DL5077-1997＜＜水工建筑物荷载设计规范＞＞和现行的＜＜水工隧洞设计规范"由国家电力公司中南勘测设计研究院水工处编制的。计算方法采用边值法。6.2有关的计算系数=1\*GB2⑴结构重要性系数建筑物级别为4级，安全级别为III，结构重要性系数0.9=2\*GB2⑵设计状况系数运行期持久状况1.0运行期偶然状况0.85运行期短暂状况0.95检修期和施工期0.95=3\*GB2⑶结构系数钢筋混凝土衬砌1.2=4\*GB2⑷按承载能力极限状态计算时荷载分项系数衬砌自重作分项系数1.1和0.9内水压力作用分项系数1.05外水压力作用分项系数1.0围岩压力作用分项系数1.0灌浆压力作用分项系数1.36.3计算工况和荷载组合=1\*GB2⑴计算工况运行期持久状况检修状况=2\*GB2⑵荷载组合运行期：围岩压力+衬砌自重+弹性抗力+内水压力检修期：围岩压力+衬砌自重+弹性抗力+外水压力6.4桩号0+000〜0+060段结构与配筋计算成果=1\*GB2⑴计算数据计算断面形状：圆拱直墙形衬砌中心几何尺寸：洞高8.1m,顶拱半径3.845m,顶拱半中心角60.606°衬砌厚度：底板厚0.3m,左墙厚0.3m,顶拱厚0.3m,左拱端厚0.3m,右墙厚0.3m,右拱端厚0.3m混凝土强度等级：C20运行期持久状况内水水头(从底板中心线算起)6.4m运行期持久状况外水水头(从底板中心线算起)0m单位弹性抗力(MN/M"3):底部1000,左侧1000,顶部1000,右侧1000围岩压力计算方法：系数法，垂直压力系数0.2,侧向压力系数0.05，围岩重度26.5kN/m"3=2\*GB2⑵内力计算成果荷载工况：运行期持久状况按承载能力极限状态计算，自重作用分项系数为1.1内水压力分项系数1.05断面类型：园拱直墙形序号轴力(kN)剪力(kN)弯矩(kN*m)切向位移(mm)法向位移(mm)段号:1

0-31.125.-.02..1961-31.125-6.3941.051-.001.1962-31.125-12.6924.255-.003.1993-31.125-18.3979.492-.004.214-31.125-22.22216.375-.005.245-31.125-21.74723.906-.007.3026-31.125-13.20130.05-.008.4117-31.1258.46531.289-.01.5788-31.12548.99322.27-.011.8049-31.125113.395-4.214-.0121.07110-31.125203.361-56.588-.0141.326段号：20-203.361-31.125-56.588-1.326.0141-198.496-40.593-32.219-1.342.2272-193.632-25.095-11.626 -1.358.2523-188.767-9.895-1.194-1.373.1954-183.903-2.3862.162-1.388.1265-179.038-2.0133.214-1.402.076-174.173-5.6835.474-1.417.0377-169.309-8.39210.028-1.43.048-164.444-1.21513.801-1.444.1099-159.57929.5686.689-1.457.26410-154.71595.755-29.93-1.469.446段号：30-181.7957.492-29.93-1.499.3331-174.202-5.669-29.531-1.468.4442-165.538-13.022-25.653-1.421.6353-156.308-18.064-19.253-1.349.89341.197-147.019-20.784-11.275-1.2475-138.166-21.275-2.649-1.1111.5216-130.211-19.7325.755-.941.8377-123.563-16.4413.164-.7372.1168-118.56-11.76318.939-.5082.3359-115.453-6.12722.602-.2592.47410-114.4.23.856.-2.522荷载工况：运行期持久状况按承载能力极限状态计算，自重作用分项系数为0.9内水压力分项系数1.05断面类型：园拱直墙形序号轴力(kN)剪力(kN)弯矩(kN*m)切向位移(mm)法向位移(mm)段号：10-26.638.-.053..1961-26.638-5.948.943 -.001.1962-26.638-11.8123.924 -.002.198io.1gg.7g8.g2I9Z瓮，L将0odz依寸El——co扫EZcogco.07W9.9V6QL•600W9.9V8gg•soW9.9VLgw•zooW9.9V9寸6Z•900W9.9Vg9S•soW9w——寸80Z•8000008gzco.7骂・6——98OT*1.依——8烈二——澄0ZT82.9Vm.1侄。ETLgods岂•9待.1998.RT寸61•舅-Z宓.9ZTcoco烈•8S.1对8O8TZSZ•喜.1标.W—Im.LQLOO8T0Z如匪8烈.182.9V210二5-168.886-2.0713.001-1.32.0716-164.906-5.5455.24-1.333.0387-160.926-8.1159.656-1.346.048-156.946-1.20513.308-1.359.1069-152.96628.4066.49-1.371.25310-148.98692.12-28.723-1.384.428段号：30-175.027.137-28.723-1.416.3061-167.931-5.388-28.365-1.388.412-159.77-12.469-24.66-1.344.5913-151.026-17.337-18.523-1.277.8374-142.191-19.975-10.861-1.1811.1285-133.746-20.467-2.567-1.0531.4376-126.141-18.9955.521-.8921.7397-119.776-15.83412.655 -.2.0078-114.981-11.33318.219 -.2.2179-112.002-5.90421.748 -.2.3510-110.992.22.957 .-2.396荷载工况:运行期持久状况正常使用极限状态内水压力分项系数1.断面类型:园拱直墙形序号轴力(kN)剪力(kN)弯矩(kN*m)法向位移(mm)段号：10-30.696.-.008 ..1851-30.696-6.1631.024 -.001.1852-30.696-12.234.111 -.003.1873-30.696-17.7229.157 -.004.1984-30.696-21.39615.787 -.005.2275-30.696-20.91823.034 -.007.287482246切向位移(mm)6-30.696-12.65528.938-.008.3927-30.6968.25830.104-.009.5538-30.69647.34621.373-.011.7719-30.696109.428-4.198-.0121.02810-30.696196.112-54.719-.0131.273段号：20-196.112-30.696-54.719-1.273.0131-191.689-39.309-30.977-1.288.2162-187.267-24.147-11.097-1.304.243-182.844-9.455-1.087-1.319.1844-178.422-2.2582.107-1.333.1185-174.-1.9743.118-1.347.0656-169.577-5.5935.342-1.361.0327-165.155-8.2439.818-1.374.0368-160.732-1.19713.524-1.387.1059-156.3128.9876.553-1.4.25710-151.88893.868-29.345-1.413.436段号：30-178.4067.236-29.345-1.445-.3131-171.065-5.532-28.964-1.416-.4192-162.652-12.748-25.172-1.371-.6043-153.664-17.703-18.902-1.303-.8554-144.602-20.381-11.081-1.205-1.1515-135.953-20.872-2.62-1.074-1.4676-128.173-19.3655.626-.91-1.7747-121.667-16.13812.898-.714-2.0478-116.767-11.54918.568-.492-2.2619-113.725-6.01622.165-.251-

10-112.693. 23.396 .-2.444荷载工况:检修情况按承载能力极限状态计算，自重作用分项系数为1.1断面类型:园拱直墙形序号轴力(kN)剪力(kN)弯矩(kN*m)法向位移(mm)段号：10-63.235.8.448 ..2351-63.235-2.6538.892 -..2272-63.235-5.30610.225 -..2013-63.235-7.9612.447 -..1554-63.235-10.61315.558 -..0845-63.235-13.50919.59 -.014.0176-63.235-8.22823.603 -.017.1567-63.23512.54123.375 -.019.3418-63.23553.19512.977 -.022.57切向位移(mm)0030060080119-63.235117.134-14.88-.025.82210-63.235204.182-68.114-.0281.04段号：20-204.182-63.235-68.114-1.04-.0281-199.317-44.956-33.728-1.056.1042-194.452-26.488-12.685-1.072.0053-189.588-19.5821.443-1.087-.1814-184.723-12.74611.371-1.102-.3595-179.859-5.9117.1-1.117-.4656-174.994.92718.63-1.131-.4617-170.1297.76315.962-1.145-.3368-165.26514.5999.094-1.159-.1099-160.428.467-2.055-1.172.17610-155.53590.39-36.204-1.184.435

段号：30-179.8772.415-36.204-1.245 -.2021-171.924-8.868-34.421-1.231 -.2612-162.935-15.962-29.293-1.205 -.4153-153.409-20.713-21.755-1.158 -.654-143.857-23.112-12.764-1.082 -.9415-134.776-23.256-3.261-.973 -1.2586-126.631-21.3445.874-.83 -1.5727-119.832-17.66513.861-.655 -1.8528-114.72-12.58820.054-.453 -2.0739-111.549-6.54123.969-.232 -2.21410-110.474.25.307.-2.263荷载工况：检修情况按承载能力极限状态计算，自重作用分项系数为0.9断面类型：园拱直墙形

序号轴力(kN)剪力(kN)弯矩(kN*m)切向位移(mm)法向位移(mm)段号：10-58.621.8.875..2561-58.621-2.1719.238-.003.2472-58.621-4.34210.329-.005.223-58.621-6.51212.147-.008.1734-58.621-8.68314.693-.01.1025-58.621-10.85417.965-.013.0026-58.621-7.0221.318-.015.1337-58.62111.67621.009-.018.318-58.62149.20911.389-.021.5269-58.621108.612-14.416-.023.76110-58.621189.602-63.82-.026.965段号：2

0-189.602-58.621-63.82-.965 -.0261-185.622-41.235-32.092-.98.0952-181.642-26.256-12.54-.994 -.0043-177.661-19.421.487-1.009 -.1874-173.681-12.58311.315-1.023 -.3635-169.701-5.74716.945-1.037 -.4676-165.7211.08918.375-1.05 -.4627-161.7417.92615.606-1.063 -.3388-157.76114.7628.639-1.076 -.1149-153.78127.352-2.293-1.089.16510-149.886.739-35.04-1.101.417段号：30-173.0882.049-35.04-1.164 -.1771-165.638-8.609-33.289-1.152 -2-157.149-15.429-28.326-1.13 -.3733-148.107-20.004-21.043-1.087 -.5964-139.007-22.319-12.361-1.018 -.8735-130.332-22.462-3.183-.917 -1.1766-122.536-20.6195.641-.783 -1.4777-116.02-17.06813.357-.618 -1.7458-111.115-12.16419.341-.428 -1.9579-108.07-6.32223.124-.219 -2.09210-107.038.24.418.-2.139何载工况：检修情况正常使用极限状态断面类型：园拱直墙形序号 轴力(kN)剪力(kN)弯矩(kN*m)切向位移(mm)法向位移(mm)段号：17.544-63.6927.5441-63.692-2.4127.949-.003.2052-63.692-4.8249.161-.006.1823-63.692-7.23611.181-.008.1414-63.692-9.64814.009-.011.0785-63.692-12.36217.679-.014.0136-63.692-7.84521.398-.017.1387-63.69210.60721.381-.02.3058-63.69246.99912.285-.022.5129-63.692104.481-12.476-.025.7410-63.692183.036-60.097-.028.941段号：20-183.036-63.692-60.097-.941.0281-180.023-54.821-34.804-.95.0932-177.01-38.675-15.192-.96.1053-173.998-24.371-2.151 -.97.074-170.985-15.0715.92-.979.0275-167.972-10.08911.075-.989.0016-164.96-6.30114.533-.998.0097-161.947.91115.874-1.007.068-158.93517.11612.515-1.015.1599-155.92247.49-.438-1.024.29310-152.90994.235-29.546-1.032.422段号：30-179.4767.054-29.546-1.107.1391-171.803-4.496-29.719-1.099.22-162.947-12.414-26.2-1.08.3453-153.439-17.909-19.951-1.041.5624-143.817-20.959-11.965-.9755-134.611-21.657-3.221-.8791.1256-126.315-20.2025.359-.7521.4167-119.368-16.89312.96-.5941.6788-114.132-12.11518.901-.4121.8849-110.879-6.31822.676-.2112.01610-109.776.23.969.-2.0613\*GB2⑶单工况配筋成果建筑物级别：4计算工况:运行期持久状况钢筋级别2级，保护层a=5cm，限裂宽度Lf=.25mm自重作用系数1.1内水压力分项系数：1.05配筋计算和抗裂验算结果（表中的轴力和弯矩已经乘以结构重要系数和设计状况系数）段号点号轴力（kN）弯矩（kN*m）配筋面积（内一外cm”2）配筋率（％内一外）抗裂度1 1 -28. . 3.753.75 .15 .15满足3 -28. .9 3.75 3.75 .15 .153333443333335-28.3.8满足7-28.8.5满足9-28.14.7满足11-28.21.5满足13-28.27.满足15-28.28.2不满足17-28.20.满足19-28.-3.8满足21-28.-26.8满足21 -182.-45.95.354.15.21不满足3-178.6-29.满足5-174.3-10.5满足7-169.9-1.1.753.75.15.15.753.75.15.15.753.75.15.15.753.75.15.15.6923.75.19.15.9083.75.2.15.753.75.15.15.753.75.15.15.754.642.15.193.75.753.75.15.15.753.75.15.15.753.75.15.159满足-165.51.93.753.75.15.1511满足-161.12.93.753.75.15.1513满足-156.84.93.753.75.15.1515满足-152.49.3.753.75.15.1517满足-148.12.43.753.75.15.1519满足-143.66.3.753.75.15.1521满足-139.5-24.23.753.75.15.1533.751 -163..15-27..15 满足3.753满足-156.8-26.63.753.75.15.155满足-149.-23.13.753.75.15.157满足-140.7-17.33.753.75.15.159满足-132.3-10.13.753.75.15.1511-124.3-2.43.753.75.15.1513-117.25.23.753.75.15.15满足15-111.211.83.753.75.15.15满足17-106.717.3.753.75.15.15满足19-103.920.33.753.75.15.15满足21-103.21.53.753.75.15.15满足选筋计算结果内侧每米5根，外侧每米5根，钢筋直径(mm)见下表：部位 内侧钢筋直径 外侧钢筋直径 最大裂缝宽度(mm) 超过限裂宽度点数TOC\o"1-5"\h\z底部 1212 .04左边 1212 .04顶部 1212 .右边 1212 .04短钢筋直径如下表:位置底部左下左上右上右下内侧120000外侧0120012选筋计算和裂缝计算结果段号点号轴力(kN)弯矩(kN*m)配筋面积(内一外cm"2)配筋率(%内--外)裂缝(mm)115 -28.28.28.4825.655.34 .23.03621 -182.-45.95.6558.482.23 .34.04本工况最终选筋结果内侧每米5根，外侧每米5根，钢筋直径(mm)见下表：部位 内侧钢筋直径 外侧钢筋直径 最大裂缝宽度(mm) 超过限裂宽度点数TOC\o"1-5"\h\z底部 1212 .04左边 1212 .04顶部 1212 .右边 1212 .04短钢筋直径如下表:位置底部左下左上右上右下内侧120000外侧0120012短筋间矩为主筋的两倍自重作用系数0.9内水压力分项系数:1.05配筋计算和抗裂验算结果（表中的轴力和弯矩已经乘以结构重要系数和设计状况系数）段号JH1=1.点号轴力（kN）弯矩（kN*m）配筋面积（内一外cm"2）配筋率（%内--外）抗裂度11-24. .3.753.75.15.15满足3-24..83.753.75.15.15满足5-24.3.53.753.75.15.15满足7-24.7.93.753.75.15.15满足9-24.13.73.753.75.15.15满足11-24.20.3.753.75.15.15满足13-24.25.24.4173.75.18.15满足15-24.26.34.6333.75.19.15不满足17-24.18.93.753.75.15.15满足19-24.-3.23.753.75.15.15满足21-24.-24.53.754.271.15.17

24.9341 -169..15.2-42.4不满足3.753满足-166.3-27.23.753.75.15.155满足-162.7-10.13.753.75.15.157满足-159.2-1.23.753.75.15.159满足-155.61.73.753.75.15.1511满足-152.2.73.753.75.15.1513满足-148.44.73.753.75.15.1515满足-144.88.73.753.75.15.1517满足-141.312.3.753.75.15.1519满足-137.75.83.753.75.15.1521满足-134.3-23.23.753.75.15.1533.751 -156..159.15-25.9满足3.753-151.1-25.53.753.75.15.155满足-143.8-22.23.753.75.15.157满足-135.9-16.73.753.75.15.159满足-128.-9.83.753.75.15.1511满足-120.4-2.33.753.75.15.1513满足-113.55.3.753.75.15.1515满足-107.811.43.753.75.15.1517满足-103.516.43.753.75.15.1519满足-100.819.63.753.75.15.1521-99.920.73.753.75.15.15满足选筋计算结果内侧每米5根，外侧每米5根，钢筋直径(mm)见下表：部位 内侧钢筋直径 外侧钢筋直径 最大裂缝宽度(mm) 超过限裂宽度点数TOC\o"1-5"\h\z底部 1212 .04左边 1212 .0412顶部12右边1212顶部12右边1212.0412内侧每米5根，外侧每米5根，钢筋直径内侧每米5根，外侧每米5根，钢筋直径(mm)见下表:部位 内侧钢筋直径外侧钢筋直径最大裂缝宽度(mm)超过限裂宽度点数底部1212.0412左边12.04部位 内侧钢筋直径外侧钢筋直径最大裂缝宽度(mm)超过限裂宽度点数底部1212.0412左边12.04顶部12位置底部左下左上右上右下内侧12000 0外侧01200 12选筋计算和裂缝计算结果段号点号轴力(kN)弯矩(kN*m)配筋面积(内内--外)裂缝(mm)115 -24.26.38.4825.655.34.23.03621 -169.-42.45.6558.482.23.34.04短钢筋直径如下表:本工况最终选筋结果--外cm"2)配筋率(%

右边 1212 .04短钢筋直径如下表：位置底部左下.左上右上右下内侧 12 00 00外侧 0 120 012短筋间矩为主筋的两倍建筑物级别：4计算工况:检修工况钢筋级别2级,保护层a=5cm,限裂宽度Lf=.3mm自重作用系数1.1配筋计算和抗裂验算结果（表中的轴力和弯矩已经乘以结构重要系数和设计状况系数）段号JH1=1.点号轴力（kN）弯矩(kN*m)配筋面积（内一外cm"2）配筋率（%内--外)13.753抗裂度1 -54.1.15 .15-54.1 7.67.2满足3.753.753.75.15.15满足5-54.18.73.753.75.15.15满足7-54.110.63.753.75.15.15满足9-54.113.33.753.75.15.15

11-54.116.73.753.75.15.15满足13满足-54.120.23.753.75.15.1515满足-54.120.3.753.75.15.1517满足-54.111.13.753.75.15.1519满足-54.1-12.73.753.75.15.1521不满足-54.1-35.13.755.74.15.2326.4021 -173.6 -50.4.15 .26不满足3.753满足-170.4-28.83.753.75.15.155满足-166.3-10.83.753.75.15.157满足-162.11.23.753.75.15.159满足-157.99.73.753.75.15.1511满足-153.814.63.753.75.15.1513-149.615.93.753.75.15.15

15-145.513.63.753.75.15.15满足17满足-141.37.83.753.75.15.1519满足-137.1-1.83.753.75.15.1521满足-133.3-28.53.753.75.15.1533.751 -153.2 -30.9.15 .15 满足3.753满足-147.-29.43.753.75.15.155满足-139.3-25.3.753.75.15.157满足-131.2-18.63.753.75.15.159满足-123.-10.93.753.75.15.1511满足-115.2-2.83.753.75.15.1513满足-108.35.3.753.75.15.1515满足-102.511.93.753.75.15.1517-98.117.13.753.75.15.15

19 -95.4 20.53.753.75.15.15满足21 -94.5 21.63.753.75.15.15满足选筋计算结果内侧每米4根，外侧每米6部位内侧钢筋直径根，钢筋直径(mm)见下表：外侧钢筋直径 最大裂缝宽度(mm)超过限裂宽度点数底部 1212 .08左边 1212 .05顶部 1212 .右边 1212 .05短钢筋直径如下表:位置底部左下左上右上右下内侧 00 00 0外侧 0 12 0选筋计算和裂缝计算结果0 12段号点号轴力(kN)弯矩(kN*m)内一外)裂缝(mm)配筋面积(内一外cm"2)配筋率(%1 21 -54.1-35.14.5246.786.18.27.079-173.6 -50.44.524-173.6 -50.44.52410.179 .18 .41 .05本工况最终选筋结果内侧每米4根，外侧每米6根，钢筋直径(mm)见下表:部位内侧钢筋直径外侧钢筋直径最大裂缝宽度(mm)超过限裂宽度点数底部 1212 .08左边 1212 .05顶部 1212 .右边 1212 .05短钢筋直径如下表：位置底部左下内侧 0 0外侧 0 12短筋间矩为主筋的两倍自重作用系数0.9左上右上0 00 0右下012配筋计算和抗裂验算结果(表中的轴力和弯矩已经乘以结构重要系数和设计状况系数)段号点号轴力(kN)弯矩(kN*m)配筋面积(内一外cm”2)配筋率(%内一外)抗裂度1 1 -50.1 7.6 3.753.75 .15 .15满足3-50.17.93.753.75.15.15满足5-50.18.83.753.75.15.15满足7-50.110.43.753.75.15.15满足9-50.112.63.753.75.15.15满足11-50.115.43.753.75.15.15满足13-50.118.23.753.75.15.15满足15-50.118.3.753.75.15.15满足17-50.19.73.753.75.15.15满足19-50.1-12.33.753.75.15.15满足21-50.1-33.13.755.427.15.22不满足21 -161.3 -47.33.756.043.15.24不满足3-158.7-27.43.753.75.15.15满足5-155.3-10.73.753.75.15.15

7-151.91.33.753.75.15.15满足9满足-148.59.73.753.75.15.1511满足-145.114.53.753.75.15.1513满足-141.715.73.753.75.15.1515满足-138.313.33.753.75.15.1517满足-134.97.43.753.75.15.1519满足-131.5-2.3.753.75.15.1521满足-128.3-27.63.753.75.15.1533.751 -147.4 -29.9.15 .15 满足3.753满足-141.6-28.53.753.75.15.155满足-134.4-24.23.753.75.15.157满足-126.6-18.3.753.75.15.159-118.9-10.63.753.75.15.1511-111.4-2.73.753.75.15.15满足13-104.84.83.753.75.15.15满足15-99.211.43.753.75.15.15满足17-95.16.53.753.75.15.15满足19-92.419.83.753.75.15.15满足21-91.520.93.753.75.15.15满足选筋计算结果内侧每米4根，外侧每米6根，钢筋直径(mm)见下表：部位 内侧钢筋直径 外侧钢筋直径 最大裂缝宽度(mm) 超过限裂宽度点数TOC\o"1-5"\h\z底部 1212 .08左边 1212 .05顶部 1212 .右边 1212 .05短钢筋直径如下表：位置 底部 左下 左上 右上 右下内侧 0 0 0 0 0外侧0 12 0 0 12选筋计算和裂缝计算结果段号点号轴力(kN)弯矩(kN*m)配筋面积(内一外cm”2)配筋率(%内一外)裂缝(mm)21 -50.1 -33.1 4.5246.786 .18 .27 .0791 -161.3 -47.3 4.52410.179 .18 .41 .05本工况最终选筋结果内侧每米4根，外侧每米6根，钢筋直径(mm)见下表:部位内侧钢筋直径外侧钢筋直径最大裂缝宽度(mm)超过限裂宽度点数底部1212.08.左边1212.05.顶部1212..右边1212.05.短钢筋直径如下表：位置底部左下左上右上右下内