小溶江水利枢纽进厂公路隧洞段SDCAD计算分析.docx

广西水利水申GUANGXIWATERRESOURCESHYDROPOWERENGINEERING2013(2)

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·规划设计·

小溶江水利枢纽进厂公路隧洞段SDCAD计算分析

唐岗

(广西水利电力勘测设计研究院，广西南宁530023)

[摘要]利用水工隧洞钢筋混凝土衬砌SDCAD4.0计算软件，对小溶江水利枢纽右岸进厂公路隧洞段进行配筋计算。分别对4种典型计算段在施工期和运行期工况下的配筋进行计算分析，为该隧洞段施工建设提供依据。

[关键词]隧洞；配筋计算；施工期；运行期；小溶江水利枢纽

[中图分类号]TV222.2[文献标识码]B[文章编号]1003-1510(2013)02-0025-03

1工程概况

桂林市小溶江水利枢纽是桂林市防洪及漓江补水枢纽工程之一，是国务院批准的《珠江流域防洪规划》确定的桂江重点控制性防洪工程。工程位于漓江上游支流小溶江上，开发任务以桂林市防洪和生态补水为主，结合发电等综合利用。小溶江水利枢纽右岸进厂公路隧洞段(桩号0+953.210～1+329.000)从施工变电所附近的右岸进厂公路已建段0+953.21桩号处开始，沿着小溶江右岸岸边往上游延伸，至发电厂房下游(桩号1+329.000)处与厂房段道路相接，总长375.79m,其中桩号0+953.21～1+070.00段为进口明挖段，长116.79m,桩号1+070.00～1+093.00段为明拱段，长23m,桩号1+093.00～1+272.00段为洞身段，长179m,桩号1+272.00～1+329.00段为出口明挖段，长57m。

2计算方法

2.1工程地质

(1)桩号0+953.210～1+131.000段围岩为泥盆系中统第五层，第二亚层为灰-灰绿色薄层-中厚层状泥岩、泥质粉砂岩，泥岩、泥质粉砂岩为软-较软岩。上覆岩体较单薄，岩体呈全-弱风化状，岩层走向与洞向大角度相交。出口段岩体风化较深，为顺向坡，围岩稳定性为极不稳定，需加强支护。

(2)桩号1+131.000～1+215.000段围岩为泥盆系中统第五层。第一亚层为紫红色夹灰绿色斑状中厚层-厚层状粉砂岩夹灰绿色石英砂岩、紫红

色泥质粉砂岩。上覆岩体较厚，岩体呈微风化状，岩层走向与洞向大角度相交，围岩稳定性较好。

(3)桩号1+215.000～1+329.000段围岩为泥盆系中统第四层，中上部为紫红色厚-巨厚层粉砂质泥岩夹少量泥质粉砂岩、砂岩，粉砂质泥岩为软-较软岩。岩石呈弱-微风化状，洞向与岩层走向呈大角度相交，岩层倾角较陡。洞室上覆岩体较厚，洞口边坡为逆向坡，边坡稳定性较好。

(4)各土层物理力学参数建议值如表1。

表1进厂公路交通洞围岩物理力学参数建议值

地层

围岩类别

饱和密度g/cm3

泊桑比

变形模量

坚固单位弹抗系数(无压)

岩体抗剪断强度

μE/GPafk(kg/cm3)fc′/MPa

D?y

IVⅢ

2.75

0.300.6-10.271.5-2

1-1.240-500.6

1.3-1.7100-1200.8

0.50.6

D?y?-

Ⅲ

2.75

0.255-6

4.2-4.7130-1500.9

0.8

D?y

IV2.730.321-22-2.540-50V2.1-2.20.380.05-0.10.2-0.53-5

0.60.5

0.3-0.40.02-0.05

2.2计算软件

水工隧洞钢筋混凝土衬砌计算机辅助设计软件(简称SDCAD),由国家电力公司中南勘测设计研究院水工处研发，用于招标设计和施工详图设计阶段有压和无压水工隧洞及竖井的钢筋混凝土衬砌结构设计。可对14种不同断面型式的衬砌进行内力计算、配筋计算和绘制内力图，内力计算包括边值法、圆形有压隧洞计算的公式法和有限元法。

2.3计算简图

选取典型断面计算，计算简图如图1,2所示。

[收稿日期]2013-01-23[修回日期]2013-03-20

[作者简介]唐岗(1983-),男，广西全州人，广西水利电力勘测设计研究院工程师，工学硕士，主要从事水利水电工程设计工作。

唐岗：小溶江水利枢纽进厂公路隧洞段SDCAD计算分析

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图1B型衬砌横剖面图

图2C型衬砌横剖面图

2.4计算公式

(1)渗流计算公式。计算方法采用水工隧洞设计规范附录中的边值法，该法将衬砌内力归结为求解非线性常微分方程组的边值问题，避免了人为假定弹性抗力分布图形带来的误差，可适用于各种断面的衬砌计算。本软件所提供的边值法计算程序可计算荷载和结构不对称情况