电力隧道计算书.docx

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新建工程

施工图设计阶段（变更）

暗挖隧道（K0+005~K0+225）计算书及风险源分析

第一部分 XXXX隧道工程计算书

一、结构尺寸的拟定

根据工程经验类比并结合现场工程地质环境，拟定结构断面设计参数如下图：

电力隧道结构断面图

二、计算依据

1、《公路隧道设计规范》（JTGD70-2004）

2、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）

3、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）

三、荷载与荷载组合

1、荷载分类

荷载

荷载

类型

荷载名称

荷载计算及取值

结构自重

永久

荷载

地层

压力

竖向压力

水平压力

水压力及浮力

侧向地层抗力及地基反力

按实际考虑

按计算截面以上全部土柱重量计算

主、被土压力按朗金土压力公式计算。

按最不利地下水位计算静水压力及全部浮力

侧向地层抗力及地基反力按结构型式及其在荷载作用下的变形、结构与地层刚度、施工方法等情况及土层性质，根据所采

用的结构计算简图和计算方法加以确定

可变

荷载

地面车辆

荷载及其地面车辆荷载按20kN/m2的均布荷载并不计冲击力的影响基本可变冲击力

荷载

地面车辆

引起的侧按20kN/m2的均布荷载作用于地层上考虑向力

2、荷载组合

根据《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）的规定，按结构在施工阶段和使用阶段可能出现的最不利情况进行荷载组合。各种荷载组合及分项系数见下表：

荷载种类组合

荷载种类

组合

永久荷载

可变荷载

人防荷载

地震荷载

基本组合1：永久荷载+基本可变荷载

标准组合2：永久荷载+基本可变荷载

1.35

1.0

1.4

1.0

3、荷载值

土压、水压、超载值

根据地勘报告，水位标高取34.0m，隧道覆土厚度取13.5m，隧道宽度3.83m。土平均重度取19kN/m3，围岩按V级围岩考虑。根据《公路隧道设计规范》（JTGD70-2004），

深浅埋隧道分界深度H ?2.5h ?13.79m

q q

由埋深大于h

q

且小于H

q

，属于浅埋，作用在支护结构上的均布荷载采用

q ??H（1-H?tan?）

浅 B

q ??H（1-

浅

H?tan?）?198.05kN/m2B

作用在支护结构两侧的水平侧压力为

e ??H??46.22kN/m2

1

e ??h??56.35kN/m2

2

超载：q=20kN/m2

水压力：q =0kN/m2

水上

q =3.7×10=37kN/m2

水下

四、计算模型

采用荷载-结构模型平面杆系有限单元法，采用SAP2000结构计算软件计算。

结构纵向取1米作为一个计算单元，作为平面应变问题来近似处理；

假定衬砌为小变形弹性梁，衬砌离散为足够多个等厚度直梁单元；

用布置于各节点上的弹簧单元来模拟围岩与衬砌间的的相互约束，即此反映围岩与结构的相互作用。

下面分为有水工况和无水工况计算，如下图所示：

电力隧道工况计算模型

五、计算结果

五爱变进线电缆隧道工程计算结果简图如下图所示。

（一）埋深13.5米计算结果

1、基本组合

2、标准组合

弯矩图 轴力图

弯矩图 轴力图

位置基本组合

位置

基本组合

埋深13.5米配筋表

标准组合

截面尺寸

选筋

裂缝

弯矩

轴力

弯矩

轴力

拱顶

92.86

125.03

68.60

92.22

300×1000

8Φ14

0.18

拱肩

104.61

329.01

77.21

242.63

300×1000

8Φ14

0.16

侧墙

11.66

407.39

8.72

300.50

300×1000

8Φ14

——

墙角

109.77

416.37

80.92

307.15

300×1000

8Φ14

0.16

底板

178.30

165.88

131.70

122.39

350×1000

8Φ18

0.21

（二）埋深10.0米计算结果

1、基本组合

2、标准组合

弯矩图 轴力图

弯矩图 轴力图

位置基本组合

位置

基本组合

埋深10米配筋表

标准组合

截面尺寸

选筋

裂缝

弯矩

轴力

弯矩

轴力

拱顶

73.14

110.27

53.91

81.23

300×1000

8Φ14

0.11

拱肩

85.71

278.92

63.16

205.49

300×1000

8Φ14

0.11

侧墙

1.27

341.58

0.94

249.65

300×1000

8Φ14

——

墙角

106.48

352.93

78.49

260.17

300×1000

8Φ14

0.16

底板

157.69

143.74

116.24

150.99

350×1000

8Φ