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1、龙洞河水电站有压引水隧洞结构计算书1 工程概况公明供水调蓄工程供水隧洞是从鹅颈至公明水库连通隧洞L0+387桩号接往石岩水库的一条供水隧洞，全长6.397km，桩号为G0+000G6+397。根据初步设计报告供水隧洞为2级建筑物，设计流量为10.24m3/s，采用圆型断面，内径为3.4m。供水隧洞进口底高程为29.60m，出口底高程为27.50m，隧洞全段纵坡为-0.0328%。供水隧洞类围岩3576m、类围岩1836m、类围岩345m、类围岩310m。2 设计依据2.1 规范、规程水工隧洞设计规范（SL279-2002）（以下简称“隧洞规范” ）水工隧洞设计规范（DL/T 5195-2004
2、）（电力行业标准，下称“电力隧洞规范” ）水工钢筋混凝土结构设计规范（试行）（SDJ20-78）（以下简称“砼规”）锚杆喷射混凝土支护技术规范（GB 50086-2001）2.2 参考资料深圳市公明水库调蓄工程初步设计报告（深圳市水利规划设计院，2007.05）G-12隧洞衬砌内力及配筋计算通用程序PC1500程序集地下结构计算程序使用中的几个问题（新疆水利厅，张校正）取水输水建筑物丛书隧洞水工设计手册水电站建筑物（水利电力出版社，1989）水击理论与水击计算（清华大学出版社，1981）水力学下册（吴持恭，高等教育出版社，1982）3 计算方法隧洞支护及衬砌结构按新奥法理论进行设计，支护型式采
3、用锚喷支护通过工程类比确定，喷锚支护类型及其参数参照电力隧洞规范附录F 表F.1选取；衬砌型式采用钢筋混凝土衬砌。根据隧洞规范6.1.8条第2点规定，围岩具有一定的抗渗能力、内水外渗可能造成不良地质段的局部失稳，经处理不会造成危害者，宜提出一般防渗要求，本工程按限制裂缝宽度设计，裂缝宽度短期组合不超过0.3mm，长期组合不超过0.25mm。隧洞衬砌采用结构力学方法计算。隧洞结构计算软件采用PC1500程序集中的G-12隧洞衬砌内力及配筋计算通用程序。4 计算工况4.1基本组合工况1：正常运行期（衬砌自重+围岩压力+弹性抗力+设计内水压力+外水压力）工况2：检修期（衬砌自重+围岩压力+弹性抗力+
4、外水压力）4.2特殊组合工况3：施工期 （衬砌自重+弹性抗力+外水压力或灌浆压力）工况4：校核工况（衬砌自重+围岩压力+弹性抗力+校核内水压力+外水压力）5 典型计算断面及其选择原则、及土洞典型断面按荷载受力不利原则选取。计算围岩压力时，采用围岩压力最大处断面；计算弹性抗力时，采用地勘提供参数的小值平均值；计算内水压力时，采用各类围岩承受最大静水压力处断面；计算外水压力时，对无内水组合工况采用地下水作用最大水头处断面，对有内水组合工况采用地下水作用最小水头处断面。各类围岩断面几何初步拟定情况见表5-1。表5-1各类围岩断面几何参数围岩类别断面形式内径（m）初衬厚度（m）二衬厚度（m）开挖洞径（
5、m）弹性抗力计算半径（m）结构计算半径（m）圆形3.40.050.34.12.051.85圆形3.40.10.34.22.11.85圆形3.40.10.44.42.21.9圆形3.40.20.44.62.31.9土洞圆形3.40.20.44.62.31.96 荷载计算6.1 围岩压力1. 、类围岩自稳条件好并采取了有效的支护，不考虑围岩压力。2. 类围岩能自稳数日，采取了有效的支护，围岩压力按隧洞规范6.2.4-12式计算：Q4=0.2rB= 0.2234.4=20.24kN/m=2.02410kN/mQ2= Q3=0.05rH=0.05234.4=5.06kN/m=0.50610kN/m3.
6、 类围岩自稳能力较差，采用有效支护后能自稳，围岩压力按隧洞规范6.2.4-12式计算：Q4=0.3rB= 0.3214.6=28.98kN/m=2.89810kN/mQ2= Q3=0.1rH=0.1214.6=9.66kN/m=0.96610kN/m4. 土洞围岩压力计算1）计算依据土洞围岩压力按隧洞规范8.1.2条确定：对能形成塌落拱的土洞，可按松动介质平衡理论估算围岩压力；不能形成塌落拱的浅埋土洞，围岩压力宜按顶拱的上覆土体重力计算围岩压力，并根据地形条件、施工所采取的稳定措施予以修正。2）计算断面的确定对供水隧洞进出口处深埋土洞根据北线隧洞经验可以形成塌落拱，故土洞围岩压力最大处为深浅埋
7、土洞的分界处，计算断面亦取深浅埋土洞的分界处。3）塌落拱高度计算查取水输水建筑物丛书隧洞P54表3-2岩石坚固系数及其它力学指标表，密实粘土及粘质土坚固系数fK=1.0，换算内摩擦角为=45。b1=2.3m，b2=b1+ b1tg(45-/2)=3.253m。计算塌落拱高度等于拱跨度之半b2除以岩石的坚固系数fK，即h=b2/fK=3.253/1=3. 253m。根据取水输水建筑物丛书隧洞3-9式，取曲线形洞顶实际塌落拱高度为计算塌落拱高度的0.7倍，荷载等效高度（塌落拱高度）Hg=0.7h=2.277m。4）垂直围岩压力计算根据规范8.1.2条条文说明，深浅埋土洞的分界深度Hp=2.5Hg=
8、2.52.277=5.69m锚杆喷射混凝土支护技术规范第4.4.7条规定：浅埋土质隧洞采用钢架喷混凝土支护时，钢架应有足够的刚度和强度，应能承受4060kN/m2的垂直土压力。铁路隧道新奥法指南第3.4.13条规定：钢架的设计强度，应保证能单独承受24m高的松动岩柱重量。本次计算按初期支护承担2m土重考虑，则折减以后土洞围岩压力为：Q4=(5.69-2)18=66.42 kN/m=6.64210kN/m5）侧向围岩压力计算侧向水平围岩压力计算按松散体理论，根据取水输水建筑物丛书隧洞P57页公式3-10及3-11计算。Q2= 0.7htg2(45-/2)=0.7183.253tg2(45-45/
9、2)=7.03 kN/m=0.70310kN/mQ3=(0.7h +H)tg2(45-/2)= (0.73.253+4.6)18tg2(22.5)=22.17 kN/m=2.21710kN/m6.2 弹性抗力围岩单位弹性抗力主要根据初步设计报告第3章表3.6.2.2选取（P89），如表6-1所示。表6-1公明水库输水隧洞围岩主要物理力学参数围岩类别密度(g/cm3)内摩擦角()凝聚力C(MPa)变形模量E(GPa)泊松比单位弹性抗力系数K0（MPa/cm）备 注有压洞无压洞2.52.740451.73.510.020.00.170.23501001520-12.42.537401.01.77.
10、010.00.230.2635501015偏于类岩特征-22.32.435370.41.05.07.00.260.292035510偏于类岩特征-12.22.332350.250.42.05.00.290.32122035位于地下水位以上或偏于类岩特征-22.12.230320.10.250.52.00.320.3551213位于地下水位以下或偏于类岩特征-11.92.120300.050.10.050.50.350.36250.751位于地下水位以上-21.81.910200.020.050.020.050.360.38120.50.75位于地下水位以下6.2.1 有内水压力时弹性抗力有压隧
11、洞围岩弹性抗力系数k=k0/r，单位弹性抗力系数偏安全考虑采用小值平均值，计算结果如下：类围岩弹性抗力系数k2=(50+75)/2)/2.15=29.07 MPa/cm =29070010kN/m3类围岩弹性抗力系数k3=(20+35)/2)/2.2= 12.5MPa/cm =12500010kN/m3类围岩弹性抗力系数k4=(5+12)/2)/2.3=3.7 MPa/cm =3700010kN/m3类围岩弹性抗力系数k5=(1+2)/2)/2.4=0.625 MPa/cm =625010kN/m3土洞根据隧洞规范8.1.3条按不计土体联合作用考虑，根据水工隧洞设计规范（SD134-84）附录
12、程序说明取弹性抗力系数k6=10010kN/m36.2.2 无内水压力时弹性抗力根据水工设计手册第七卷P7-47页，无压隧洞围岩弹性抗力系数（又称地基系数）k=bk0，其中b为弹性地基梁宽度，取单宽b=1m；单位弹性抗力系数偏安全考虑采用小值平均值，计算结果如下：类围岩弹性抗力系数k2=(15+17.5)/2=16.25 MPa/cm =16250010kN/m3类围岩弹性抗力系数k3=(5+10)/2= 7.5MPa/cm =7500010kN/m3类围岩弹性抗力系数k4=(1+3)/2=2 MPa/cm =2000010kN/m3类围岩弹性抗力系数k5=(0.5+0.75)/2=0.625
13、 MPa/cm =625010kN/m3土洞根据隧洞规范8.1.3条按不计土体联合作用考虑，根据水工隧洞设计规范（SD134-84）附录程序说明取弹性抗力系数k6=10010kN/m36.3 内水压力鹅颈水库正常蓄水位（扩建后）为66.70m，设计洪水位为67.43m，校核洪水位为67.8m；公明水库正常蓄水位为59.70m，设计洪水位为60.25m，校核洪水位为60.58m；石岩水库正常蓄水位为36.59m，设计洪水位为38.98m，校核洪水位为39.94m。正常运行期设计水位采用正常蓄水位，校核工况采用校核水位；供水隧洞桩号L6+397（出口处）洞底高程最低，为27.50m，此处为类围岩，
14、供水隧洞正常运行由公明水库向石岩水库供水，正常运行期最大内水压力（静水压力）为59.7-27.5=32.2m，考虑到供水隧洞纵坡较缓（0.0238%），不远处就有、类围岩，高程相差不到0.4m，故所有类别围岩正常运行期最大内水压力（静水压力）偏安全考虑均取32.2m。考虑北线鹅颈-石岩隧洞检修或事故情况下可利用本工程供水隧洞供水，故校核内水压力（静水压力）取67.8-27.540.3m。6.4 外水压力作用在衬砌结构上的外水压力根据隧洞规范第6.2.5式进行估算。Pe=ewHe根据不同的地下水活动情况按隧洞规范表6.2.5对外水压力进行折减： 干燥或潮湿e00.2渗水或滴水e0.10.4大量滴
15、水或线状流水 e0.250.6严重滴水或小量涌水e0.40.8股状流水或大量涌水 e0.651.0当有内水组合时，e取较小值；无内水组合时，e取较大值。根据初设报告P87-P89供水隧洞地质描述（摘录见斜体字）及供水隧洞纵断面图，对无内水组合工况，典型断面选地下水作用最大处水头处；对有内水组合工况，典型断面选地下水作用最小外水头处，典型断面桩号、计算水头、折减系数及作用水头详见表6-2。表6-2 外水压力水头计算表工 况类类类类土洞无内水组合（最大地下水作用水头处断面）桩号L4+860L4+840L0+240L2+530L1+000e0.40.60.81.01.0He（m）122.8122.8
16、39.126.14.3Pe（m）49.1273.6831.2826.14.3有内水组合（最小地下水作用水头处断面）桩号L6+250L1+356L2+450L1+340L1+010e0.10.250.40.650.65He（m）11.23.58.703.7Pe（m）1.120.8753.4802.4（15）、G2+737G6+250，段长3513m，隧洞埋深27.8180.1m，地下水位至隧洞顶板27.8120.2m，类围岩，局部类（约占10%），弱-微风化花岗岩，岩体呈整体块状结构，较完整，裂隙不发育，潮湿，沿裂隙有滴水，在局部可形成线状流水，围岩基本稳定，但局部可能掉块。局部裂隙相对集中区域
17、成类围岩，完整性稍差，围岩局部稳定性差，可能出现坍塌和变形。（8）、G1+355G1+465，段长110m，隧洞埋深11.544.7m，地下水位至隧洞顶板2.120.9m，类围岩，弱风化片麻岩，岩体完整性较差，裂隙较发育，围岩局部稳定性差，可发生坍落或掉块。以滴水为主，沿裂隙有线状流水。（2）、G0+080G0+280，段长200m，隧洞埋深60.577.5m，地下水位至隧洞顶板32.337.5m，类围岩，弱风化片麻岩，岩体完整性差，裂隙发育，围岩稳定性差，易坍塌或掉块。沿裂隙多有线状流水。（13）、G2+435G2+648，段长213m，隧洞埋深10.448m，地下水位至隧洞顶板7.624.
18、5m，-类围岩，f 4断层及影响带，形成构造碎裂岩糜棱岩，裂隙极发育，岩体极破碎(但有初步胶结，胶结力较弱)，沿裂隙有线状流水，部分股状，围岩不稳定，易坍塌或变形。（7）、G1+340G1+355，段长15m，隧洞埋深3.711.5m，地下水位至隧洞顶板02.1m， V类围岩，全-强风化片麻岩，不稳定，极易坍塌, 滴水及线状流水。（5）G0+922G1+010，段长88m，隧洞埋深12.244.3m，地下水位至隧洞顶板2.112.2m，V类围岩，强风化片麻岩，呈风化岩块状和半岩土状，不稳定，极易坍塌，滴水及线状流水。鉴于有内水组合工况外水压力仅03.48m，数值较小；另处根据北线隧洞、类围岩及
19、土洞初期支护后部分洞壁较为干燥，偏安全考虑本次计算有内水组合工况时有外水压力取值为0。6.5 动水压力发电引水隧洞进水口设有检修闸门和工作闸门，下接压力钢管，设计引水流量8m3/s，下游接冲击式水轮机的控制阀门，引水隧洞运行时可考虑关闸水锤动水压力增加值。6.5.1 水位组合参考有压引水隧洞的水力计算成果，取满足发电要求的最低水位1294.0m为计算水锤动水压力的上游水位，对应下游尾水位为1087.7m，尾水坎高程1087.05m。6.5.2 计算方法本次计算对是否考虑有引水隧洞和压力钢管水力损失分别进行计算，不考虑水损时采用水工设计手册简化方法计算；考虑水损时采用水击理论与水击计算中的特征线
20、法编制程序求解。6.5.3 初始条件洞径分两种：起始段为有压引水隧洞，D12.2m，隧洞长L12644m；末段为紧接水轮机的压力钢管，D21.44m，隧洞长L2263.77m。隧洞上游进口水位Z0=1294.0m，下游压力钢管出口水位Zn1087.7m，水头差H1294-1087.7=206.3m，出口尾水坎高程为Zn1087.05m。6.5.4 水锤传播速度根据水工设计手册P7-100：除均质薄壁管外，各组合管的水锤波速公式都是近似的，水锤波速对第一相水锤影响较大，对于最大水锤压强出现在第一相末的情况，可取一个略为偏小的数值以策安全。水锤波速应对以后各相水锤的影响逐渐减小，对大多数电站，最大
21、水锤压强出现在开度变化接近终了时刻，此时不必过分追求水锤波速的精度。根据水工设计手册第七卷（以下称手册）P7-99，水锤波速按式（33-1-7）计算： （33-1-7）式中：Ew、-水的体积弹性模量和容重，在一般温度和压力下，Ew2.1104kg/cm2，0.001kg/cm3； r-管道半径 k-抗力系数，引水隧洞为钢筋混凝土管，按式（33-1-11）计算k值；压力钢管为薄壁管，按式（33-1-8）计算k值。 （33-1-11）式中：r管道半径；Es和Ec钢筋和混凝土的弹性模量，取C25砼弹性模量Ec2.85105 kg/cm2，钢筋弹性模量Es2.09106 kg/cm2。f每厘米长管壁中
22、钢筋的截面积；管壁厚度，取30.0cm （33-1-8）式中： r-管道半径；Es-管材的弹性模量，取E2.1106 kg/cm2管壁厚度，取1.0cm由上述公式（33-1-11）和（33-1-8）计算水锤波速值如下：1、前段引水隧洞r2.2m，30cm2、后段压力管道r1.44m，1.0cm根据手册式（33-1-17），计算隧洞平均波速为：6.5.5 相长：根据手册式（33-1-18），水锤的相长为： 6.5.6 等价隧洞中的流速水力学计算公式：1、引水隧洞RD1/40.55m，n0.015 代入上式得： 0.02考虑10%局部水头损失，11.10.022Cv0/(2gH0)=1432.42
23、.1/(29.815.213)10.088m1=2210.088=20.176阀门断面水头增值为H1=20.17615.213=306.94m关闭阀门后阀门前水头为H1=H0+H1=15.213+306.94=322.153m引水隧洞中最大流速：2、供水隧洞RD2/40.85m，n=0.015 代入上式得：20.01864考虑10%局部水头损失，21.10.0205供水隧洞水头差为H26397/1067023.1113.855m供水隧洞中最大流速：3、等价最大流速：根据手册式33-1-57，根据管道中水体动能不变的要求得：4、等价过流断面面积根据水电站33-1-57及各断面过流量不变原则反推：
24、5、等价直径：6.5.7 边界条件与基本假设1）隧洞末端断面的边界条件隧洞末端与水库相连，故隧洞末端断面的流动条件与控制设备及其控制规律相关，下游端闸门按线性开关考虑，闸门开度与时间关系为直线规律变化：由于闸门的关闭时间可由设计设定，故分别取不同的关闭时间进行试算，选取合适的关门时间，Ts分别取300s、360s、420s、480s、540s。2）隧洞进口断面的边界条件隧洞进口与水库相连，由于库容很大，库水位不会因隧洞流量的变化而涨落，所以，进口的边界条件是：水击波的传播过程中，进口断面的水位保持为常数即Z 0。6.5.8 等价隧洞特性常数管道断面特征系数：5.56 手册式（33-1-32）H
25、0管道出口初始作用水头，23.11m。水锤特征系数： 手册式（33-1-37） 0.423、0.352、0.302、0.264、0.235（分别为300s、 360s、420s、480s、540s的关门时间）6.5.9 水锤计算1）不考虑隧洞水力损失： （0-闸门初始开度），根据手册P7-103产生极限水锤的判别条件，属极限水锤范畴。将数据代入手册式33-1-43，不同关门条件计算结果见表6-3。 式33-1-432）考虑隧洞水力损失：将以上数据代入程序，不同关门条件计算结果同列于表6-3。表6-3 不同关门时间下游端水锤计算成果表关门时间(min)设计内水静水压力(m)上下游水位差H(m)考
26、虑隧洞水力损失不考虑水损最高水位(m)最高水头(m)动水压力P (m)=P/Hm动水压力532.223.1173.5746.0713.870.6000.52212.06632.223.1170.943.4011.20.4850.4199.68732.223.1169.0941.599.390.4060.3518.11832.223.1167.7940.298.090.3500.3016.96932.223.1166.839.307.10.3070.2646.10根据手册P7-118说明，在水头较低、压力隧洞较长和阀门关闭时间较长的情况下，进行水锤计算时考虑压力水管的水力损失是必要的。综合考虑选
27、取关门时间为6min，采用不考虑隧洞水力损失的计算成果，动水压力为11.20m，水锤压力升高系数为0.485。由于还未考虑调压室（检修支洞）的影响，本计算成果是偏安全的。6.6 灌浆压力根据隧洞规范9.1.2条，、类围岩段回填灌浆压力采用0.4MPa，对填土洞灌浆压力采用不大于0.2MPa。根据水工设计手册水电站建筑物荷载组合说明（P7-53），灌浆压力与外水压力不叠加。灌浆压力大于外水压力时，顶部只计灌浆压力，其余为外水压力；灌浆压力小于外水压力时，可不计灌浆压力。6.7 不同工况荷载取值情况 不同工况荷载取值详见表6-3。表6-3 不同工况荷载取值情况表工况类别基本组合工况1（正常运行）工
28、况2（检修期）衬砌自重(m)围岩压力(10kN/m)弹性抗力(10kN/m3)内水压力(m)动水压力(m)计算内压(m)围岩压力(10kN/m)弹性抗力(10kN/m3)外水压力(m)d=0.30029070032.211.243.400162500-49.12d=0.30012500032.211.243.40075000-73.68d=0.42.0240.5063700032.211.243.42.0240.50620000-31.28d=0.42.8980.966625032.211.243.42.8980.9666250-26.10土洞d=0.46.6420.7032.21710032
29、.211.243.46.6420.7032.217100-4.3工况类别特殊组合工况3（施工期）工况4（校核）衬砌自重(m)围岩压力(10kN/m)弹性抗力(10kN/m3)外压(取大值)围岩压力(10kN/m)弹性抗力(10kN/m3)内水压力(m)外水压力(m)外水压力(m)灌浆压力(m)d=0.300162500-49.12-400029070040.30d=0.30075000-73.68-400012500040.30d=0.40020000-31.28-402.0240.5063700040.30d=0.4006250-26.10-402.8980.966625040.30土洞d=
30、0.4000100-4.3-206.6420.7032.21710040.307 计算简图供水隧洞计算简图以类围岩段为例，如图6-1所示，其它类围岩段尺寸见表8-1。8 参数取值G-12隧洞衬砌内力及配筋计算通用程序参数含义及取值如表8-1所示。表8-1G-12通用程序参数含义及取值情况表参数数值备注类类类类土洞A11111断面形状编号，参阅G-12程序说明附图。Ky基本：1.60特殊1.45钢筋砼偏心受压安全系数砼规31条表8K1基本：1.80 特殊 1.60受内水压力控制情况，隧洞规范表6.3.3基本：1.50特殊1.40其他情况砼抗拉安全系数砼规31条表8R#25025025025025
31、0混凝土标号，如250#应为“250”Rg34003400340034003400钢筋强度（kg/cm2）砼规18条表5Eg2E+062E+062E+062E+062E+06钢筋弹性模量（kg/cm2）砼规19条表6A55555钢筋毛保护层（cm）D1.61.822.22.5钢筋直径（cm），用以计算裂缝开展宽度L100000半跨底宽（m）H200000侧墙高度（m）R100000弧形底板半径（m）R21.851.851.91.91.9侧底拱半径（m）R41.851.851.91.91.9侧顶拱半径（m）a100000弧型底板半中心角（角度）a29090909090侧底拱中心角（或半中心角）（
32、角度）a49090909090侧顶拱中心角（或半中心角）（角度）D100000底板厚度（m）D20.30.30.40.40.4侧底拱厚度D300000侧墙厚度（m）D40.30.30.40.40.4侧顶拱起点厚度（m）D500000顶板厚度（m）（或侧顶拱终点厚度）Q4002.0242.8986.642顶部垂直均布荷载（10kN/m）Q3000.5060.9660.703侧向分布荷载上端点值（10kN/m）Q2000.5060.9662.217侧向分布荷载下端点值（10kN/m）Q100000底部垂直均布荷载（10kN/m）H0详见6.7不同工况荷载取值情况水压荷载水头值（内压为正）（m）P灌
33、浆压力(各边均布法向荷载，外压为正)(m)Rh2.52.52.52.52.5衬砌容重（10kN/m3）Eh2.85E+62.85E+62.85E+62.85E+62.85E+6衬砌弹性模量（10kN/m2）砼规17条表4K1详见6.7不同工况荷载取值情况底板、侧底拱部位围岩弹抗系数（10kN/m3）K200000侧墙部位围岩弹抗系数（10kN/m3）K3详见6.7不同工况荷载取值情况顶板、侧顶拱部位围岩弹抗系数（10kN/m3）9 程序计算结果表9-1供水隧洞类围岩段计算成果表单元轴向力10kN剪力10kN弯矩10kN.m受压钢筋cm2受拉钢筋cm2抗裂系数裂缝宽度cm实际配筋实配面积cm2工
34、况136.2020.0030.0069.5689.5982.5420.0141610020.11工况2-93.7851.200-0.7980.0000.00099.9990工况3-93.7851.200-0.7980.0000.00099.9990工况434.2610.0030.0068.0488.0752.6670.017表9-2供水隧洞类围岩段计算成果表单元轴向力10kN剪力10kN弯矩10kN.m受压钢筋cm2受拉钢筋cm2抗裂系数裂缝宽度cm实际配筋实配面积cm2工况151.5940.0030.00613.64213.6721.8180.0131810025.24工况2-138.976
35、1.195-0.9310.0000.00099.9990工况3-138.9761.195-0.9310.0000.00099.9990工况448.7950.0030.00611.46811.4941.9040.016表9-3供水隧洞类围岩段计算成果表单元轴向力10kN剪力10kN弯矩10kN.m受压钢筋cm2受拉钢筋cm2抗裂系数裂缝宽度cm实际配筋实配面积cm2工况171.878-0.7970.59517.97720.0761.5630.0122010031.42工况2-68.882-2.0641.8920.0000.00099.9990工况3-81.8841.093-1.1440.0000
36、.00099.9990工况467.745-0.9310.70615.50317.0481.5960.016表9-4供水隧洞V类围岩段计算成果表单元轴向力10kN剪力10kN弯矩10kN.m受压钢筋cm2受拉钢筋cm2抗裂系数实际配筋实配面积cm2裂缝宽度cm工况174.117-3.0982.84514.59924.6391.102510049.090.0206工况2-60.349-2.5252.3510.0000.00099.9990工况3-81.8501.093-1.1480.0000.00099.9990工况469.709-3.1122.85915.34120.8861.1260.0091
37、表9-5供水隧洞土洞段计算成果表单元轴向力10kN剪力10kN弯矩10kN.m受压钢筋cm2受拉钢筋cm2抗裂系数实际配筋实配面积cm2裂缝宽度cm工况174.148-6.9256.53917.58931.1670.7602510049.090.0206工况2-24.400-5.8755.5320.0004.6071.6840.005工况3-42.8561.071-1.1200.0000.00099.9990工况471.109-7.5627.23614.82328.0820.7210.009810 结论根据砼规第82条规定，当钢筋混凝土构件抗裂度大于1.2时，不再进行裂缝宽度的验算。当抗裂度不
38、满足要求时，进行裂缝宽度的验算，其最大裂缝宽度的计算值长期组合不超过0.25mm，短期组合不超过0.3mm。根据实际钢筋利用电子表格计算裂缝宽度。供水隧洞类围岩段采用双层配筋，均采用16100，实配面积20.11cm2，大于计算面积11.691 cm2，抗裂系数最小值为2.542，大于1.2，满足规范要求。供水隧洞类围岩段采用双层配筋，均采用18100，实配面积25.24cm2，大于计算面积16.691 cm2，抗裂系数最小值为1.818，大于1.2，满足规范要求。供水隧洞类围岩段采用双层配筋，均采用20100，实配面积31.42cm2，大于计算面积23.759 cm2，抗裂系数最小值为1.563，大于1.2，满足规范要求。供水隧洞V类围岩段采用双层配筋，内侧采用25100，实配面积49.09cm2，外侧采用22100，实配面积38.01cm2，大于计算面积29.294 cm2，最大裂缝宽度长期组合为0.206mm，短期组合为0.091mm，满足规范要求。供水隧洞土洞段采用双层配筋，内侧采用25100，实配面积49.09cm2，外侧采用22100，实配面积38.01cm2，大于计算面积35.94 cm2，最大裂缝宽度长期组合为0.206mm，短期组合为0.098mm，满足规范要求。
