泄水隧洞設(shè)計(jì)

1、筑龍網(wǎng)給排水所有資料全都免費(fèi)PAGE PAGE 7新建泄洪隧洞1、工程布置新建泄洪隧洞由進(jìn)口段的明洞、洞身襯砌段和不襯砌段組成，明洞長(zhǎng)10m，明洞進(jìn)口采用喇叭口形式，喇叭口長(zhǎng)2m，襯砌隧洞長(zhǎng)12m，不襯砌隧洞長(zhǎng)134m，新建隧洞明洞洞底進(jìn)口標(biāo)高為686.9m，出口標(biāo)高為654.4m（見圖2）。2、流量設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)：按歷年最大小時(shí)降雨量，據(jù)調(diào)查該區(qū)50年小時(shí)暴雨強(qiáng)度為90.7mm，根據(jù)有關(guān)規(guī)范和實(shí)地資料每小時(shí)的蒸發(fā)量和滲漏量忽略。用地表水匯流的計(jì)算公式：q=（0.278SPF）/Tnq設(shè)計(jì)流量（m3/s）SP小時(shí)降雨量（90.7mm/h）T流域匯流時(shí)間（3小時(shí)）設(shè)計(jì)徑流系數(shù)（0.9） n降雨強(qiáng)度衰減

2、系數(shù)(0.210)F古廟沖尾砂庫匯流面積2.92km2，其中東支谷匯流面積0.66km2，西支谷匯流面積1.64 km2。計(jì)算：=(0.2780.990.70.66)/30.210=11.89（m3/s）設(shè)計(jì)隧洞深2.2m，寬2.0m,i為1：0.208過水?dāng)嗝婷娣e：w= hb=4.4（m2）濕 周：X= b+2h =6.4（m）水 力 半 徑：R= w/X=0.69（m）謝 才 系 數(shù): C= (1n)R1/6 =20.89m1/2/ s Q= wC=34.82m3s設(shè)計(jì)排水流量為Q =34.82m3/s地表水匯流量q=11.89 m3/s，斷面滿足要求。3、明洞設(shè)計(jì)明洞長(zhǎng)10m（進(jìn)口喇叭口

3、長(zhǎng)2m），高2.2m，寬2.0m，采用漿砌塊石，邊墻厚400 mm，底厚300 mm。明洞底鋪設(shè)100mm厚的C15砼墊層，明洞頂1.7m高山坡采用1：1放坡，坡面用六角砌塊護(hù)坡。具體尺寸見圖2-1。4、無壓襯砌隧洞設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)斷面形式：圓拱直墻式凈寬2m，直墻高1.2m，頂拱半徑1m；設(shè)計(jì)水深1.9m；頂拱半心角180，粗糙率n為0.017；洞底縱坡i為0.208。襯砌厚度0.3m，底板厚度0.2m；襯砌材料采用漿砌塊石，漿砌塊石容重=23KN/m3。具體尺寸見圖2-1。1）無壓襯砌隧洞斷面驗(yàn)算前面已算，滿足要求。2）無壓襯砌隧洞受力驗(yàn)算設(shè)計(jì)荷載組合垂直山巖壓力+側(cè)向水平山巖壓力+襯砌自重(不考

4、慮巖石彈性抗力)按普氏公式計(jì)算根據(jù)中國水利電力出版社隧洞表3-2，選用巖石堅(jiān)固系數(shù)f=0.8及相應(yīng)內(nèi)摩擦角=38.6，=23.5KN/m3。按公式計(jì)算塌落拱高度： =2.57m 垂直山巖石壓力強(qiáng)度q為：q=202.57=51.4 KN/ 計(jì)算側(cè)向水平山巖壓力強(qiáng)度為： e1=0.7h =0.7202.57tg225.7=8.33KN/e2=(0.7h+H) =(0.72.57+2.2)20 tg225.7=18.52KN/則：e=13.43 KN/按簡(jiǎn)化關(guān)系式計(jì)算。利用中國水利電力出版社隧洞表3-3所例系數(shù)值，可根據(jù)B及H值直接計(jì)算均布的垂直山巖壓力強(qiáng)度q及均布的側(cè)向水平山巖強(qiáng)度e值。當(dāng)f=2時(shí)

5、，由表3-3查的相應(yīng)于q及e的系數(shù)分別為1.001及0.427，則q及e分別為： q=1.001B=1.001202.0=40.04 KN/ e=0.427 H=0.427202.2=18.79KN/相互比較，選擇按普氏公式計(jì)算荷載作為計(jì)算壓強(qiáng)。計(jì)算項(xiàng)目：理正隧洞襯砌計(jì)算軟件 計(jì)算簡(jiǎn)圖 基本參數(shù) 規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)： 水工砼規(guī)范SL/T191-96 承載能力極限狀態(tài)0：1.0 正常使用極限狀態(tài)0：1.0 設(shè)計(jì)狀況系數(shù)： 1.00 襯砌斷面類型： 圓拱直墻形 每段計(jì)算的分段數(shù)： 2 計(jì)算迭代次數(shù)： 2 抗力驗(yàn)證要求： 高 襯砌參數(shù) 底板半寬： 1.300(m) 底板厚度： 0.200(m) 側(cè)墻高度： 1

6、.200(m) 側(cè)墻厚度： 0.300(m) 頂拱半中心角： 90.000(度) 頂拱拱腳厚度： 0.300(m) 頂拱拱頂厚度： 0.300(m) 荷載參數(shù) 底部山巖壓力(側(cè))： 0.000(kN/m) 底部山巖壓力(中)： 0.000(kN/m) 側(cè)向山巖壓力(上)： 13.400(kN/m) 側(cè)向山巖壓力(下)： 13.400(kN/m) 頂部山巖壓力(側(cè))： 51.400(kN/m) 頂部山巖壓力(中)： 51.400(kN/m) 內(nèi)水壓力水頭： 6.000(m) 外水壓力水頭： 0.000(m) 外水壓力折減系數(shù)()： 0.400 頂拱灌漿壓力： 0.000(kPa) 頂拱灌漿壓力作

7、用范圍角： 0.000(度) 其它段灌漿壓力： 0.000(kPa) 襯砌容重： 23.000(kN/m3) 荷載組合參數(shù) 編號(hào) 荷載名稱 是否計(jì)算 分項(xiàng)系數(shù) 1 襯砌自重 1.00 2 頂巖壓力 1.00 3 底巖壓力 1.00 4 側(cè)巖壓力 1.00 5 內(nèi)水壓力 1.00 6 外水壓力 1.00 7 頂部灌漿壓力 1.00 8 其余灌漿壓力 1.00 計(jì)算結(jié)論:經(jīng)過2次計(jì)算,達(dá)到各點(diǎn)設(shè)定抗力條件和法向位移一致! 軸向力 剪力 彎矩 切向位移 法向位移 轉(zhuǎn)角 圍巖抗力 抗剪驗(yàn)算 N Q M U V W (kN) (kN) (kN.m) (mm) (mm) (度) (kPa) 底板(從中心向

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

9、.1 滿足頂拱(從拱腳向拱頂?shù)确?段): 0 -32.036 7.925 -8.012 -0.327 0.127 0.001 0.1 滿足 1 -8.445 -21.231 -1.683 -0.303 -0.235 -0.009 0.0 滿足 2 17.732 0.000 12.841 0.000 -0.454 0.000 0.0 滿足5、無壓不襯砌隧洞設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)斷面形式：凈寬2m，高2.2m，頂拱半徑1m；設(shè)計(jì)水深1.9m；頂拱半心角180，粗糙率n為0.035；洞底縱坡i為0.208。具體尺寸見圖2-1。1）無壓不襯砌隧洞斷面驗(yàn)算前面已算，斷面驗(yàn)算滿足要求。2）無壓不襯砌隧洞受力驗(yàn)算根據(jù)勘察

10、報(bào)告，隧道洞身圍巖主要為板巖，為強(qiáng)-中等風(fēng)化；強(qiáng)風(fēng)化板巖呈碎裂狀，巖體穩(wěn)定性較差，其滲透性較好，工程地質(zhì)性能較差，中風(fēng)化板巖，呈層狀，穩(wěn)定性較好，工程地質(zhì)性能較好。泄洪隧洞洞身不襯砌筑段為中風(fēng)化板巖，呈層狀，圍巖級(jí)別為級(jí)，圍巖巖體穩(wěn)定性較好，不需支護(hù)。6、工程量：詳見表3-1 新建泄洪隧洞工程量統(tǒng)計(jì)表 表3-1序號(hào)項(xiàng)目名稱計(jì)算式或基數(shù)單位工程量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（襯砌）(3.14*1*1/2+1.2*2)*134（不襯砌）m37053漿砌塊石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（襯砌）m342拱料石(3.14*1.3*1.3/2-3.14*1*1/2)*12（襯砌）134C10砼墊層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（襯砌）m21286勾縫3.14*2/2*12（襯砌）+0.92*2*2+2.4*2*8(護(hù)坡)m2817護(hù)坡六腳塊0.92*2*2+2.4*