某水电站引水隧洞衬砌构计算书.docVIP

目 录 1 计算总说明 1 1.1 计算目的及要求 1 1.2 基本资料 1 1.3 计算原则和假定 1 1.4 材料参数 2 1.5 参考书目及资料 2 2 计算过程 3 2.1 围岩分担内压 3 2.2 按初拟配筋计算钢筋应力 8 2.3 按限裂标准复核钢筋应力 9 2.4 抗外压计算 11 3 计算成果及分析 13 4 附图 13 引水隧洞衬砌结构计算书 1 计算总说明 1.1 计算目的及要求 本算稿采用高压隧洞的透水衬砌方法（公式法）对某水电站引水隧洞进行内力和配筋计算，为施工详图设计阶段引水隧洞衬砌的施工图绘制提供合理的数据依据。 1.2 基本资料 引水隧洞布置于河左岸，进水口至调压室引水隧洞长全长15541.226 m沿线山体雄厚，设计洞轴线与主要结构面呈较大角度相交，具备基本的地形地质条件，围岩类别以类为主，局部稳定性差，应及时采取支护措施；少部分洞段属类围岩，基本稳定~Ⅴ类围岩不稳定。类围岩段，采用马蹄形断面(喷锚支护方式)，、类围岩段采用圆形断面 公式法：考虑变形协调，计算圆形断面在内水压力作用下围岩、混凝土、钢筋的应力和变形，以及混凝土裂缝开展宽度。 充水过程：初次充水，内水压力达到一定程度后，高压隧洞衬砌体开裂，内水压力以渗透压力，即体积力的形式作用在混凝土衬体和围岩上，使混凝土衬体内、外水压的压差逐渐降低或趋于平衡，从而在钢筋混凝土上产生的应力都较小。 衬砌计算原则： 1）高压隧洞透水衬砌计算要求隧洞埋深满足挪威准则，且在地质围岩较差段外水满足渗流稳定。 2）对Ⅲ2、Ⅳ类围岩，可考虑围岩承受70％以上内水压力，对Ⅴ类围岩，可考虑围岩承受70％以内内水压力。 3）高压固结灌浆除了加固围岩外，作用在混凝土衬砌体上的有效预压应力取值为灌浆压力的15％。 4）混凝土衬砌厚度受放空检修时外水压力控制，配筋受内压和裂缝限制开展宽度（可适当超过0.3mm）控制。 1.4 材料参数 1）材料容重 钢筋混凝土容重：25kN/m3 2）材料强度参数 混凝土强度等级：C25； C25混凝土轴心抗压强度设计值：=11.9 N/mm2 C25混凝土轴心抗拉强度设计值：=1.27 N/mm2 3）钢筋 钢筋HPB300级：=270 N/mm2 钢筋HRB335级：=300 N/mm2 钢筋HRB400级：=360 N/mm2 4）钢筋保护层厚 =50 mm 1.5 参考书目及资料 某水电站引水发电系统纵剖面图（见附图1） 《水工隧洞设计规范》 DL/T 5195—2004 中国电力出版社 《水工建筑物荷载设计规范》DL/T5077-1997 中国电力出版社 叶冀.广蓄电站水工高压隧洞设计施工的若干问题[J] .水力发电学报.1998. (2):38-49. 《四川省XX河某水电站引水发电系统水力过渡过程计算与分析研究报告》 2008.03 2 计算过程 2.1 围岩分担内压 首先根据某水电站引水隧洞不同洞段的围岩地质条件和衬砌支护参数选取计算断面，见表2.1-1 引水隧洞计算断面参数列表。 表2.1-1 引水隧洞计算断面参数列表 断面序号 桩号 围岩类别 灌浆压力（MPa） 衬砌厚度（mm） 内径（mm） 内水压力（m） 1 引0+020～引0+158 Ⅳ 0.6 500 1950 39 2 引0+158～引0+340 Ⅳ 0.6 400 2350 40 3 引0+775～引0+934 Ⅳ 0.6 400 2350 45 4 引1+200～引1+450 Ⅳ 0.7 400 2350 50 5 引1+730～引1+820 Ⅳ 0.7 400 2350 53 6 引2+955～引2+995 Ⅴ 0.8 500 2350 62 7 引3+225～引3+245 Ⅳ 0.8 400 2350 64 8 引3+245～引3+268 Ⅴ 0.8 500 2250 65 9 引3+268～引3+360 Ⅳ 0.8 400 2350 65 10 引3+570～引3+660 Ⅳ 0.8 400 2350 68 11 引3+830～引3+900 Ⅳ 0.8 400 2350 70 12 引3+950～引4+100 Ⅳ 0.9 400 2350 71 13 引4+345～引4+406 Ⅳ 0.9 400 2350 74 14 引4+410～引4+500 Ⅳ 0.9 400 1950 75 15 引4+504～引4+781 Ⅲ2 1.0 800 1950 77 16 引4+919～引4+927 Ⅲ1 1.0 800 1950 78 17 引4+927～引4+937 Ⅲ1 1.0 800 1950 78 18 引4+937～引5+1