发电引水隧洞设计计算书

目录1引言………32设计依据文件和规范…………………42.1有关本工程的文件…………………42.2主要设计规范…………………42.3主要参考资料…………………43设计基本资料…………………53.1工程等别与建筑物级别…………………53.2洪水标准…………………53.3地震烈度…………………53.4工程地质及水文地质资料…………………53.5取水口水位流量及泥沙含量…………………53.6风速、风向…………………54隧洞线路布置设计…………………64.1洞线平面布置…………………64.2洞线纵、横剖面布置…………………65隧洞水力学计算…………………95.1洞身段过流能力…………………95.2正常运用情况隧洞水面线计算…………………105.3设计洪水情况隧洞水力学计算…………………165.4非常运用情况（校核洪水）隧洞水力学计算……………206结构计算…………………236.1计算程序与方法…………………36.2有关的计算系数…………………236.3计算工况和荷载组合…………………236.4桩号0+000～0+060段结构与配筋计算成果…………247工程量计算…………………377.1桩号0+000～0+060段…………………377.2桩号0+060～0+070段…………………387.3桩号0+070～0+120段…………………387.4桩号0+120～0+450段…………………397.5工程量汇总…………………398本次设计方案与XXX方案工程量、投资、发电量比较………398.1XXX方案正常运行情况水面线计算……398.2工程量及投资比较表…………………408.3发电量比较…………………419隧洞取水口与出口压力前池设计方案的初步考虑……………439.1隧洞取水口…………………439.2压力前池…………………43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2×3200kW，年发电量3455万kW·h。发电无压隧洞长450m，引水流量57m3/s。根据设计，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57/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B×H=5.5×8.188m（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。设计维持无压隧洞方案，结合本工程实际情况，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：=1\*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=1\*GB2⑴、《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000=2\*GB2⑵、《水工隧洞设计规范》SL279-2002=3\*GB2⑶、《水工混凝土结构设计规范》SL/T191-96=4\*GB2⑷、《水工建筑物荷载设计规范》DL5077-1997=5\*GB2⑸、《水电站引水渠道及前池设计规范》SL/T205-97=6\*GB2⑹、《水利水电工程进水口设计规范》SL285-20032.3、主要参考资料=1\*GB2⑴、《水力学计算手册》（武汉水利电力学院水力学教研室编）=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、《水工隧洞的设计理论和计算（第二版）》（汪胡侦编）=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。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B×H=5.5×8.188m（直墙高度6.6m）。由于发电引水隧洞目前已经按照原设计完成了隧洞0+000～0+120段的开挖施工，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，NE＜15°，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：（1——1剖面图）桩号0+060至0+070段：为渐变段，断面型式如下：（2——2剖面图）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：（3——3剖面图）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，SW∠25°～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：（4——4剖面图）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：对于矩形断面：ω=b、x=b+2、R=ω/x、C=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=5.95m，对于钢筋砼衬砌n=0.015。ω=b=5.0×5.95=29.75m2x=b+2=5.0+2×5.95=16.9mR=ω/x=29.75/16.9=1.760mC=R1/6/n=1.7601/6/0.015=73.256=29.75×73.256×(1.760/2000)1/2=64.65m3/s＞Q设=57m3/s洞身过流能力满满足要求。5.2、正常运运用情况隧隧洞水面线线计算=1\*GB2⑴、第一段（桩号00+0000～0+0660）正常运用情况隧隧洞洞前水水位4122m，引用用流量Q=57mm3/s。隧洞长度L1==60m，进进口底板高高程4055.6m，纵纵坡i=1//20000，宽度b=6.44m，单宽宽流量q=577/6.44=8.9906m33/s·m，n=0..015。=1\*GB3①、长短洞判别：判别公式：lkk=(5～12)HH上游水深H=4412－405..6=6..4mlk=(5～112)×66.4=332～76.88m，取lk=766.8m＞＞L1=600m，属短短洞。=2\*GB3②、隧洞底坡的判别别：根据《水力学计计算手册》（武武汉水利电电力学院）P394页，对隧隧洞底坡的的判别：可可设无压均均匀流水深深趋于洞高a。求此时时的流量，继继求出临界界水深hk。当>，为缓坡坡，反之为为陡坡。==a=7..8m，过过水断面面面积ω=46.4482m22，湿周x=26..044mm、R=ω/x=46.4482/226.0444=1..785mmC=/6/n==1.77851//6/0..015==73.4424=46.4822×73..424××(1.7785/22000))1/2==101..959mm3/s临界水深：>，为缓坡隧洞。=3\*GB3③、泄流能力复核由于该段隧洞为为短洞，泄泄流能力不不受洞长的的影响，进进口水流为为宽顶堰流流，泄流能能力按宽顶顶堰流公式式计算：式中：为淹没系系数，当进进口断面处处的水深＞＞0.755时，为淹淹没出流，与/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＜0.75H0时，为自由出流，=1。当/=0.75，即即=0.775=0..75×66.4=44.8时，=1。取流量量系数m=0..36、b=6.44m、=6.4mm，将以上上数值代入入上式可求求当上游水位为4112m时隧隧洞的极限限过流能力力：设Q=57、满足足要求。=4\*GB3④、求Q=57m3//s时洞内正正常水深：：计算公式：经试算：=4..055mm=5\*GB3⑤、求Q=57m3//s时洞内临临界水深hk：计算公式：α=1.0，经计计算：=2.0007m=6\*GB3⑥、求Q=57m3//s时洞内水水面线（即即求进口断断面处的水水深与隧洞洞末端水深深）：由于隧洞的实际际过流流量量Q设=57m33/s，小于淹淹没出流与与自由出流流界限时的的流量1665.2335m3//s，所以此此时洞内应应为淹没出出流。进口断面处水深深的计算公公式：即根据进口条件，流流量系数m取0.366隧洞进口底板高高程起算的的上游总水水头H0=4412－405..6=6..4mb=6.4m，Q=57mm3/s查《水力学计算算手册》（武武汉水利电电力学院）P403页图6-11-8可知知：=0.345时时/=0.998，则=0.998=0..98×66.4=66.2722m，即隧隧洞进口断断面处水面面高程为4411.8872m。隧洞末端断面处处水深的计计算：按明明渠非均匀匀流用分段段求和法计计算。即已已知隧洞起起始断面水水深，假设设系列、、…、、、…，求与，当等于隧隧洞长度时时对应断面面的水深即即为。计算算公式：、、、、、、。经计算=6.2293m（计计算详见表表1），即该该段隧洞末末端断面处处水面高程程为4111.8633m。=2.007m＜＜=4.0555m＜=6.2993m，洞洞内为型雍雍水曲线。⑦、净空面积和净空空高度复核核：该段隧洞洞内水水深为6..272mm（进口断断面处）～～6.2993m（末末端断面处处），净空空高度1..507mm～1.5228m，均均大于0..4m，满满足净空高高度要求。隧隧洞净空面面积6.2279m22～6.4055m2，隧隧洞总面积积46.4481m22，净空面面积为总面面积的13.551%～13.88%，考虑到到洞内流速速不大，仅仅为1.442m/ss，基本满满足要求。=2\*GB2⑵、第二段（桩号00+0700～0+4550）隧洞洞前水位即即为第一段段末端水位位411..863m，引用流流量Q=57mm3/s。隧洞长长度L2=3880m，进进口底板高高程4055.8655m，纵坡i=1//20000，宽度b=5.00m，单宽宽流量q=577/5.00=11..4m3//s·m，n=0..015。=1\*GB3①、长短洞判别：上游水深H=4411.8863－405..865==5.9998m，lk=((5～12)××5.9998=29..99～71.9976m，取lk=711.976m＜L2=3880m，属属长洞。=2\*GB3②、隧洞底坡的判别别：=a=7.5mm，过水断断面面积ω=35.3326m22，湿周x=23..115mmR=ω/x=35.3326/223.1115=1..528mmC=/6/n==1.52281/66/0.0015=771.555=35.3266×71..55×((1.5228/20000)11/2=669.8663m3//s临界水深：>，为缓坡隧洞。=3\*GB3③、求Q=57m3//s时洞内正正常水深：：计算公式：经试算：=5..359mm=4\*GB3④、求Q=57m3//s时洞内临临界水深：：计算公式：=1.0，经计计算：=2.3666m=5\*GB3⑤、求Q=57m3//s时洞内水水面线根据进口条件，流流量系数m取0.36隧洞进口底板高高程起算的的上游总水水头H0=4411.8863－405..865==5.9998mb=5.0m，Q=57mm3/s，查《水力学计算算手册》（武武汉水利电电力学院）P403页图6-11-8可知知：σs=0.4866时hc′/H0==0.9665则hc′==0.9665H0=00.965×5.9998=5.788m。隧洞出口断断面处水深深hs的计算：：按明渠非非均匀流用用分段求和和法计算。经计算hss=5.8255m（计算详详见表2），即隧隧洞末端断断面处水面面高程为4411.55m。=5\*GB3⑤净空面积和净空空高度复核核：该段隧洞洞洞内水深为为5.7888m（进口断断面处）～～5.8225m（末端断断面处），净净空高度11.68mm～1.7998m，均均大于0..4m，满满足净空高高度要求。隧隧洞净空面面积6.2226m22～6.8166m2，隧隧洞总面积积35.3326m22，净空面面积为总面面积的17.66%～19.33%，满足要要求。hk=2.3366m＜＜h0=5..359mm＜hs=5..825mm，洞内为a1型雍水曲曲线。5.3设计洪洪水情况隧隧洞水力学学计算=1\*GB2⑴第一段段（桩号0+0000～0+0660）设计洪水情情况隧洞洞洞前水位4412.888m，引引用流量Q=57mm3/s。隧洞长度LL1=600m，进口口底板高程程405..6m，纵纵坡i=1//20000，宽度b=6.44m，单宽宽流量q=577/6.44=8.9906m33/s·m，n=0..015。进口断面处处水深hc′的计算公公式：即根据进口条条件，流量量系数m取0.366隧洞进口底底板高程起起算的上游游总水头H0=4412.888－405..6=7..28mb=6.4m，Q=57mm3/s=0.288查《水力学学计算手册册》（武汉汉水利电力力学院）P403页图6-11-8可知知：σs=0.28时时hc′/H0==0.9882则hc′==0.9882H0==0.9882×7..28=77.1499m，即隧隧洞进口断断面处水面面高程为4412.7749m。隧洞末端断面处处水深hs的计算：：按明渠非非均匀流用用分段求和和法计算。经经计算hs=7..171m（计算详详见表3），即该该段隧洞末末端断面处处水面高程程为4122.7411m。=2\*GB2⑵第二段（桩号00+0700～0+4550）隧洞洞前水水位即为第第一段末端端水位4112.7441m，引用流流量Q=57mm3/s。隧洞长度LL2=3880m，进进口底板高高程4055.8655m，纵坡i=1//20000，宽度b=5.00m，单宽宽流量q=577/5.00=11..4m3//s·m，n=0..015。隧洞进口底底板高程起起算的上游游总水头H0=4412.7741－405..865==6.8776mb=5.0m，Q=57mm3/s=0.455查《水力学学计算手册册》（武汉汉水利电力力学院）P403页图6-11-8可知知：σs=0.45时时hc′/H0==0.9664则hc′==0.9664H0==0.9664×6..876=6.6228m。隧洞出口断断面处水深深hs的计算：：按明渠非非均匀流用用分段求和和法计算。经计算hss=6.7702m（计算详详见表4），即隧隧洞末端断断面处水面面高程为4412.3377m。5.4非常运运用情况（校校核洪水）隧洞水力学计算=1\*GB2⑴洞内流流态判别非常运用情情况隧洞洞洞前水位4414.004m，H0=4414.004-4005.6==8.444m，设计计引用流量量Q设=57m33/s。对于第一段段隧洞来说说，进口断断面处水深深hc′最大只能能达到洞高高a=7.88m，此时时根据hc′/H0==7.8//8.444≈0.92，查《水水力学计算算手册》（武武汉水利电电力学院）P403页图6-11-8得σs=0..68，此时通通过得流量量为：==170.1599m3/s，远大于Q设，所以以在校核情情况（洞前前水位4114.044m）通过Q设时该段段隧洞应是是有压流状状态。对于第二段段隧洞来说说，进口断断面处水深深hc′最大只能能达到洞高高a=7.55m，此时时根据hc′/H0==7.5//8.444≈0.88，查《水水力学计算算手册》（武武汉水利电电力学院）P403页图6-11-8得σs=0..8，此时通通过得流量量为：==139.0199m3/s，也远大大于Q设，所以以在校核情情况（洞前前水位4114.044m）通过Q设时第二二段隧洞也也应是有压压流状态。=2\*GB2⑵隧洞有有压流计算算参照《水力学计计算手册》（武武汉水利电电力学院）P395页公式计计算。详见见表5、表6。由表6可知知：当上游游水位为校校核洪水位位414..04m、隧隧洞通过设设计引用流流量Q设=57时，隧洞洞出口水深深hs=8..032mm，即出口口水位为4413.7707m，高高于出口洞洞顶高程（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，当隧隧洞通过设设计引用流流量Q设=57m33/s时，上游游水位在4413.5515m以以上，洞内就将形成有有压流状态态。①、流量系数μ计计算计算公式：隧洞糙率：n==0.0115出口断面面面积：AA=35..326表5—流量系数μ计算算成果表1234567891011管段AiζiliRiμ第一段进口46.481550.760.50.28880.6320000段身601.78573.4260.12230.0706中部渐变段40.9040.8640.10.0746101.65772.5210.02250.0168第二段35.32613801.52871.5480.95320.9532出口断面35.32610.10.1合计∑0.46341.0406基本数据：水库最高水位==414..04出口底板高程▽▽2=4055.6755出口断面洞高：：a=7.55出口断面面积：：ω=35.3326流量系数：μ==0.6332出口淹没出流：：hp=hhs=8..032计算公式：计算结果见表——6水位▽hpH0Q414.048.0328.36557.067414.02558.0178.3557.067414.018.0028.33557.067413.99557.9878.3257.067413.987.9728.30557.067413.96557.9578.2957.067413.957.9428.27557.067413.93557.9278.2657.067413.927.9128.24557.067413.90557.8978.2357.067413.897.8828.21557.067413.87557.8678.257.067413.867.8528.18557.067413.84557.8378.1757.067413.837.8228.15557.067413.81557.8078.1457.067413.87.7928.12557.067413.78557.7778.1157.067413.777.7628.09557.067413.75557.7478.0857.067413.747.7328.06557.067413.72557.7178.0557.067413.717.7028.03557.067413.69557.6878.0257.067413.687.6728.00557.067413.66557.6577.9957.067413.657.6427.97557.067413.63557.6277.9657.067413.627.6127.94557.067413.60557.5977.9357.067413.597.5827.91557.067413.57557.5677.957.067413.567.5527.88557.067413.54557.5377.8757.067413.537.5227.85557.067413.51557.5077.8457.0676结构计算6.1计算程程序与方法法计算所采用的程程序是"水工隧洞洞钢筋混凝凝土衬砌计计算机辅助助设计系统统SDCCAD44.0""。该软件件是根据DL/TT50577-19996(SLL/T1991-966)<<水工混凝凝土结构设设计规范>>、DL50077-11997<<<水工建筑筑物荷载设设计规范>>>和现行的<<水工隧洞洞设计规范范>>由国家电电力公司中中南勘测设设计研究院院水工处编编制的。计算方法法采用边值值法。6.2有关的的计算系数数=1\*GB2⑴结构重要性系数数建筑物级别为44级，安全全级别为III，结构重要要性系数0.99=2\*GB2⑵设计状况系数运行期持持久状况1..0运行期偶偶然状况0..85运行期短短暂状况0..95检修期和和施工期0..95=3\*GB2⑶结构系数钢筋混凝凝土衬砌1..2=4\*GB2⑷按承载能力极限限状态计算算时荷载分分项系数衬砌自重重作分项系系数1.1和0.99内水压力力作用分项项系数1.055外水压力力作用分项项系数1.0围岩压力力作用分项项系数1.0灌浆压力力作用分项项系数1.36.3计算工工况和荷载载组合=1\*GB2⑴计算工况运行行期持久状状况检修修状况=2\*GB2⑵荷载组合运行行期：围岩岩压力+衬砌自重+弹性抗力+内水压力力检修修期：围岩岩压力+衬砌自重+弹性抗力+外水压力力6.4桩号00+0000～0+0660段结构与配配筋计算成成果=1\*GB2⑴计算数据计算断面形状：：圆拱直墙墙形衬砌中心几何尺尺寸：洞高高8.1mm,顶拱半径3.8445m,,顶拱半中中心角60..606°°衬砌厚度：底板板厚0.33m,左墙厚0..3m,顶拱厚0..3m,左拱端厚厚0.3mm,右墙厚0..3m,右拱端厚厚0.3mm混凝土强度等级级：C200运行期持久状况况内水水头头（从底板板中心线算算起）6.4mm运行期持久状况况外水水头头（从底板板中心线算算起）0m单位弹性抗力（MN/MM^3）:底部10000,左侧10000,顶部10000,右侧10000围岩压力计算方方法：系数数法，垂直压力力系数0.2，侧向压力力系数0.055，围岩重度26..5kN//m^3=2\*GB2⑵内力计算成果荷载工况:运运行期持久久状况按承载能力极限限状态计算算,自重作用用分项系数数为1.1内水压力分项系系数1.055段号:1断面类型:园拱直墙墙形序号轴力(kN)剪力(kN)弯矩(kN*m)切向位移(mmm)法向位移(mmm)0-31.12550-0.0200.1961-31.1255-6.3941.051-0.0010.1962-31.1255-12.69224.255-0.0030.1993-31.1255-18.39779.492-0.0040.214-31.1255-22.222216.375-0.0050.245-31.1255-21.747723.906-0.0070.3026-31.1255-13.201130.05-0.0080.4117-31.12558.46531.289-0.010.5788-31.125548.99322.27-0.0110.8049-31.1255113.3955-4.214-0.0121.07110-31.1255203.3611-56.5888-0.0141.326段号:2序号轴力(kN)剪力(kN)弯矩(kN*m)切向位移(mmm)法向位移(mmm)0-203.3661-31.1255-56.5888-1.326-0.0141-198.4996-40.5933-32.2199-1.3420.2272-193.6332-25.0955-11.6266-1.3580.2523-188.7667-9.895-1.194-1.3730.1954-183.9003-2.3862.162-1.3880.1265-179.0338-2.0133.214-1.4020.076-174.1773-5.6835.474-1.4170.0377-169.3009-8.39210.028-1.430.048-164.4444-1.21513.801-1.4440.1099-159.577929.5686.689-1.4570.26410-154.711595.755-29.93-1.4690.446段号:3序号轴力(kN)剪力(kN)弯矩(kN*m)切向位移(mmm)法向位移(mmm)0-181.79957.492-29.93-1.499-0.3331-174.2002-5.669-29.5311-1.468-0.4442-165.5338-13.0222-25.6533-1.421-0.6353-156.3008-18.0644-19.2533-1.349-0.8934-147.0119-20.7844-11.2755-1.247-1.1975-138.1666-21.2755-2.649-1.111-1.5216-130.2111-19.73225.755-0.94-1.8377-123.5663-16.4413.164-0.737-2.1168-118.566-11.763318.939-0.508-2.3359-115.4553-6.12722.602-0.259-2.47410-114.4023.8560-2.522荷载工况:运行期持持久状况按承载能力极限限状态计算算,自重作用用分项系数数为0.9内水压力分项系系数1.055断面类型:园拱直墙墙形序号轴力(kN))剪力(kN))弯矩(kN**m)切向位移(mm))法向位移(mm)段号:1序号轴力(kN)剪力(kN)弯矩(kN*m)切向位移(mmm)法向位移(mmm)0-26.63880-0.05300.1961-26.6388-5.948.943-0.0010.1962-26.6388-11.81223.924-0.0020.1983-26.6388-17.13888.8-0.0030.2084-26.6388-20.734415.217-0.0050.2365-26.6388-20.353322.253-0.0060.2946-26.6388-12.487728.023-0.0070.3957-26.63887.56829.261-0.0080.558-26.638845.17520.99-0.0090.769-26.6388105.0355-3.503-0.011.0110-26.6388188.7877-52.0788-0.0121.248段号:2序号轴力(kN)剪力(kN)弯矩(kN*m)切向位移(mmm)法向位移(mmm)0-188.7887-26.6388-52.0788-1.248-0.0121-184.8007-37.1444-30.2566-1.2630.2162-180.8227-23.4566-11.2133-1.2780.2433-176.8447-9.468-1.375-1.2920.194-172.8666-2.4391.897-1.3060.1255-168.8886-2.0713.001-1.320.0716-164.9006-5.5455.24-1.3330.0387-160.9226-8.1159.656-1.3460.048-156.9446-1.20513.308-1.3590.1069-152.966628.4066.49-1.3710.25310-148.988692.12-28.7233-1.3840.428段号:3序号轴力(kN)剪力(kN)弯矩(kN*m)切向位移(mmm)法向位移(mmm)0-175.0227.137-28.7233-1.416-0.3061-167.9331-5.388-28.3655-1.388-0.412-159.777-12.4699-24.66-1.344-0.5913-151.0226-17.3377-18.5233-1.277-0.8374-142.1991-19.9755-10.8611-1.181-1.1285-133.7446-20.4677-2.567-1.053-1.4376-126.1441-18.99555.521-0.892-1.7397-119.7776-15.834412.655-0.7-2.0078-114.9881-11.333318.219-0.482-2.2179-112.0002-5.90421.748-0.246-2.3510-110.9992022.9570-2.396荷载工况:运行期持持久状况正常使用极限状状态内水压力分项系系数1.断面类型:园拱直墙墙形段号:1序号轴力(kN)剪力(kN)弯矩(kN*m)切向位移(mmm)法向位移(mmm)0-30.69660-0.00800.1851-30.6966-6.1631.024-0.0010.1852-30.6966-12.234.111-0.0030.1873-30.6966-17.72229.157-0.0040.1984-30.6966-21.396615.787-0.0050.2275-30.6966-20.918823.034-0.0070.2876-30.6966-12.655528.938-0.0080.3927-30.69668.25830.104-0.0090.5538-30.696647.34621.373-0.0110.7719-30.6966109.4288-4.198-0.0121.02810-30.6966196.1122-54.7199-0.0131.273段号:2序号轴力(kN)剪力(kN)弯矩(kN*m)切向位移(mmm)法向位移(mmm)0-196.1112-30.6966-54.7199-1.273-0.0131-191.6889-39.3099-30.9777-1.2880.2162-187.2667-24.1477-11.0977-1.3040.243-182.8444-9.455-1.087-1.3190.1844-178.4222-2.2582.107-1.3330.1185-174.-1.9743.118-1.3470.0656-169.5777-5.5935.342-1.3610.0327-165.1555-8.2439.818-1.3740.0368-160.7332-1.19713.524-1.3870.1059-156.31128.9876.553-1.40.25710-151.888893.868-29.3455-1.4130.436段号:3序号轴力(kN)剪力(kN)弯矩(kN*m)切向位移(mmm)法向位移(mmm)0-178.40067.236-29.3455-1.445-0.3131-171.0665-5.532-28.9644-1.416-0.4192-162.6552-12.7488-25.1722-1.371-0.6043-153.6664-17.7033-18.9022-1.303-0.8554-144.6002-20.3811-11.0811-1.205-1.1515-135.9553-20.8722-2.62-1.074-1.4676-128.1773-19.36555.626-0.91-1.7747-121.6667-16.138812.898-0.714-2.0478-116.7667-11.549918.568-0.492-2.2619-113.7225-6.01622.165-0.251-2.39710-112.6993023.3960-2.444=3\*GB2⑶单工况配筋成果果建筑物物级别:4计算工工况:运行期持持久状况钢筋级级别2级,保护层a=5cm,限裂宽度Lf=.225mm自重作用用系数1.11内水压力力分项系数数:1.005配筋计算和抗裂裂验算结果果(表中的轴轴力和弯矩矩已经乘以以结构重要要系数和设设计状况系系数)段号点号轴力(kN)弯矩(kN*m)配筋面积(内--外)配筋率(内---外)抗裂度11-28.03.753.750.150.15满足3-28.0.93.753.750.150.15满足5-28.3.83.753.750.150.15满足7-28.8.53.753.750.150.15满足9-28.14.73.753.750.150.15满足11-28.21.53.753.750.150.15满足13-28.27.4.6923.750.190.15满足15-28.28.24.9083.750.20.15不满足17-28.20.3.753.750.150.15满足19-28.-3.83.753.750.150.15满足21-28.-26.83.754.6420.150.19满足21-182.-45.93.755.3540.150.21不满足3-178.6-29.3.753.750.150.15满足5-174.3-10.53.753.750.150.15满足7-169.9-1.13.753.750.150.15满足9-165.51.93.753.750.150.15满足11-161.12.93.753.750.150.15满足13-156.84.93.753.750.150.15满足15-152.49.03.753.750.150.15满足17-148.12.43.753.750.150.15满足19-143.66.03.753.750.150.15满足21-139.5-24.23.753.750.150.15满足31-163.-27.3.753.750.150.15满足3-156.8-26.63.753.750.150.155-149.-23.13.753.750.150.15满足7-140.7-17.33.753.750.150.15满足9-132.3-10.13.753.750.150.15满足11-124.3-2.43.753.750.150.15满足13-117.25.23.753.750.150.15满足15-111.211.83.753.750.150.15满足17-106.717.03.753.750.150.15满足19-103.920.33.753.750.150.15满足21-103.021.53.753.750.150.15满足选筋计算结果内侧每每米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12120.040左边12120.040顶部121200右边12120.040短钢筋直径如下下表:位置底部左下左上右上右下内侧120000外侧0120012选筋计算和裂缝缝计算结果果段号点号轴力(kN)弯矩(kN*m)配筋面积(内--外)配筋率(内-外)裂缝(mm)115-28.028.28.4825.6550.340.230.03621-182.0-45.95.6558.4820.230.340.04本工况最终选筋筋结果内侧每每米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12120.040左边12120.040顶部121200右边12120.040短钢筋筋直径如下下表:位置底部左下左上右上右下内侧120000外侧0120012短筋间间矩为主筋筋的两倍自重作用用系数0.99内水压力力分项系数数:1.005配筋计算和抗裂裂验算结果果(表中的轴轴力和弯矩矩已经乘以以结构重要要系数和设设计状况系系数)段号点号轴力(kN)弯矩(kN*m)配筋面积(内---外)配筋率(内-外外)抗裂度11-24.003.753.750.150.15满足3-24.00.83.753.750.150.15满足5-24.03.53.753.750.150.15满足7-24.07.93.753.750.150.15满足9-24.013.73.753.750.150.15满足11-24.020.3.753.750.150.15满足13-24.025.24.4173.750.180.15满足15-24.026.34.6333.750.190.15不满足17-24.018.93.753.750.150.15满足19-24.0-3.23.753.750.150.15满足21-24.0-24.53.754.2710.150.17满足21-169.0-42.43.754.9340.150.2不满足3-166.3-27.23.753.750.150.15满足5-162.7-10.13.753.750.150.15满足7-159.2-1.23.753.750.150.15满足9-155.61.73.753.750.150.15满足11-152.2.73.753.750.150.15满足13-148.44.73.753.750.150.15满足15-144.88.73.753.750.150.15满足17-141.312.3.753.750.150.15满足19-137.75.83.753.750.150.15满足21-134.3-23.23.753.750.150.15满足31-156.9-25.93.753.750.150.15满足3-151.1-25.53.753.750.150.15满足5-143.8-22.23.753.750.150.15满足7-135.9-16.73.753.750.150.15满足9-128.-9.83.753.750.150.15满足11-120.4-2.33.753.750.150.15满足13-113.55.03.753.750.150.15满足15-107.811.43.753.750.150.15满足17-103.516.43.753.750.150.15满足19-100.819.63.753.750.150.15满足21-99.920.73.753.750.150.15满足选筋计计算结果内侧每每米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)超过限裂宽度点点数底部12120.040左边12120.040顶部121200右边12120.040短钢筋筋直径如下下表:位置底部左下左上右上右下内侧120000外侧0120012选筋计计算和裂缝缝计算结果果段号点号轴力(kN)弯矩(kN*m)配筋面积(内---外)配筋率(内---外)裂缝(mm)115-24.026.38.4825.6550.340.230.03621-169.0-42.45.6558.4820.230.340.04本工况况最终选筋筋结果内侧每每米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)超过限裂宽度点点数底部12120.040左边12120.040顶部121200右边12120.040短钢筋筋直径如下下表:位置底部左下左上右上右下内侧120000外侧0120012短筋间间矩为主筋筋的两倍建筑物物级别:4计算工工况:检修工况况钢筋级级别2级,保护层a=5cm,限裂宽度Lf=.33mm自重作用用系数1.11配筋计算和抗裂裂验算结果果(表中的轴轴力和弯矩矩已经乘以以结构重要要系数和设设计状况系系数)段号1点号轴力(kN)弯矩(kN*m)配筋面积(内--外)配筋率(内-外外)抗裂度1-54.17.23.753.750.150.15满足3-54.17.63.753.750.150.15满足5-54.18.73.753.750.150.15满足7-54.110.63.753.750.150.15满足9-54.113.33.753.750.150.15满足11-54.116.73.753.750.150.15满足13-54.120.23.753.750.150.15满足15-54.120.3.753.750.150.15满足17-54.111.13.753.750.150.15满足19-54.1-12.73.753.7500.150.15满足21-54.1-35.13.755.740.150.23不满足2点号轴力(kN)弯矩(kN*m)配筋面积(内--外)配筋率(内-外外)抗裂度1-173.6-50.43.756.4020.150.26不满足3-170.4-28.83.753.750.150.15满足5-166.3-10.83.753.750.150.15满足7-162.11.23.753.750.150.15满足9-157.99.73.753.750.150.15满足11-153.814.63.753.750.150.15满足13-149.615.93.753.750.150.15满足15-145.513.63.753.750.150.15满足17-141.37.83.753.750.150.15满足19-137.1-1.83.753.750.150.15满足21-133.3-28.53.753.750.150.15满足3点号轴力(kN)弯矩(kN*m)配筋面积(内--外配筋率(内-外外)抗裂度1-153.2-30.93.753.750.150.15满足3-147.-29.43.753.750.150.15满足5-139.3-25.03.753.750.150.15满足7-131.2-18.63.753.750.150.15满足9-123.-10.93.753.750.150.15满足11-115.2-2.83.753.750.150.15满足13-108.35.03.753.750.150.15满足15-102.511.93.753.750.150.15满足17-98.117.13.753.750.150.15满足19-95.420.53.753.750.150.15满足21-94.521.63.753.750.150.15满足选筋计计算结果内侧每每米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12120.080左边12120.050顶部121200右边12120.050短钢筋筋直径如下下表:位置底部左下左上右上右下内侧00000外侧0120012选筋计计算和裂缝缝计算结果果段号点号轴力(kN)弯矩(kN*m)配筋面积(内-外)配筋率(内-外)裂缝(mm)121-54.1-35.14.5246.7860.180.270.07921-173.6-50.44.52410.1790.180.410.05本工况最终选筋筋结果内侧每米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)超过限裂宽度点点数底部12120.080左边12120.050顶部121200右边12120.050短钢筋直径如下下表:位置底部左下左上右上右下内侧00000外侧0120012短筋间间矩为主筋筋的两倍自重作用用系数0.99配筋计算和抗裂裂验算结果果(表中的轴轴力和弯矩矩已经乘以以结构重要要系数和设设计状况系系数)1点号轴力(kN)弯矩(kN*m)配筋面积(内--外)配筋率(内--外)抗裂度1-50.17.63.753.750.150.15满足3-50.17.93.753.750.150.15满足5-50.18.83.753.750.150.15满足7-50.110.43.753.750.150.15满足9-50.112.63.753.750.150.15满足11-50.115.43.753.750.150.15满足13-50.118.23.753.750.150.15满足15-50.118.03.753.750.150.15满足17-50.19.73.753.750.150.15满足19-50.1-12.33.753.750.150.15满足21-50.1-33.13.755.4270.150.22不满足2点号轴力(kN)弯矩(kN*m)配筋面积(内--外)配筋率(内--外)抗裂度1-161.3-47.33.756.0430.150.24不满足3-158.7-27.43.753.750.150.15满足5-155.3-10.73.753.750.150.15满足7-151.91.33.753.750.150.15满足9-148.59.73.753.750.150.15满足11-145.114.53.753.750.150.15满足13-141.715.73.753.750.150.15满足15-138.313.33.753.750.150.15满足17-134.97.43.753.750.150.15满足19-131.5-2.03.753.750.150.15满足21-128.3-27.63.753.750.150.15满足3点号轴力(kN)弯矩(kN*m)配筋面积(内--外)配筋率(内--外)抗裂度1-147.4-29.93.753.750.150.15满足3-141.6-28.53.753.750.150.15满足5-134.4-24.23.753.750.150.15满足7-126.6-18.3.753.750.150.15满足9-118.9-10.63.753.750.150.15满足11-111.4-2.73.753.750.150.15满足13-104.84.83.753.750.150.15满足15-99.211.43.753.750.150.15满足17-95.16.53.753.750.150.15满足19-92.419.83.753.750.150.15满足21-91.520.93.753.750.150.15满足选筋计计算结果内侧每米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)超过限裂宽度点数底部12120.080左边12120.050顶部121200右边12120.050短钢筋筋直径如下下表:位置底部左下左上右上右下内侧00000外侧0120012选筋计计算和裂缝缝计算结果果段号点号轴力(kN)弯矩(kN*m)配筋面积(内--外)配筋率(内--外)裂缝(mm)121-50.1-33.14.5246.7860.180.270.07921-161.3-47.34.52410.1790.180.410.05本工况况最终选筋筋结果内侧每每米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)超过限裂宽度点点数底部12120.080左边12120.050顶部121200右边12120.050短钢筋筋直径如下下表:位置底部左下左上右上右下内侧00000外侧0120012短筋间间矩为主筋筋的两倍2.3最终选选筋成果根据以以上计算结结果,选用钢筋筋如下:内侧,每米5根;外侧侧,每米5根。位置底部顶部左边右边内侧直径(mmm)12121212外侧直径(mmm)12121212短筋长度如下((cm)部位底左左下左上右上右下底右顶左顶右内侧175000017500外侧015700157000短钢筋筋直径如下下表:位置底部左下左上右上右下内侧120000外侧0120012短筋间间矩为主筋筋的两倍运行期持久久工况最大大裂缝宽度度0.044mm，小小于限裂宽宽度Lf==0.25mm，检修期工工况最大裂裂缝宽度00.08mmm，小于于限裂宽度Lf=0.3mm，均满满足要求7工程量计算7.1桩号00+0000～0+0660段=1\*GB2⑴石方洞洞挖开挖面积SS=54..61711m2，隧隧洞长度L=60mm开挖方量VV=54..61711×60==32777.0266m3=2\*GB2⑵C200砼衬砌衬砌面积SS=8.11356mm2，隧洞洞长度L=60mmC20砼砼衬砌V==8.13356×660=4888.1336m3=3