电力隧道计算书.docx

1、电力隧道计算书新建工程施工图设计阶段（变更）暗挖隧道（K0+005K0+225）计算书及风险源分析（连封面封底共 15 页）批准： 审核： 校核： 计算： XXXXXXXX设计院年 月 日第一部分 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（JTG D70-2004）2、混凝土结构设计规范（GB50010-2010）3、建筑结构荷载规范（GB 50009-2012）三、荷载与荷载组合1、荷载分类荷载类型荷载名称荷载计算及取值永久荷载结构自重按实际考虑地层压力竖向压力按计算截面以

2、上全部土柱重量计算水平压力主、被土压力按朗金土压力公式计算。水压力及浮力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基本可变荷载地面车辆荷载及其冲击力地面车辆荷载按20kN/m2的均布荷载并不计冲击力的影响地面车辆引起的侧向力按20kN/m2的均布荷载作用于地层上考虑2、荷载组合根据建筑结构荷载规范（GB 50009-2012）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：荷载组合

3、与分项系数 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3、荷载值（1）土压、水压、超载值根据地勘报告，水位标高，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（JTG D70-2004），深浅埋隧道分界深度由埋深大于且小于，属于浅埋，作用在支护结构上的均布荷载采用 作用在支护结构两侧的水平侧压力为超载：q=20kN/m2水压力：q水上=0 kN/m2q水下=10=37kN/m2四、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

4、算。1）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；2）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；3）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。1、基本组合 弯矩图 轴力图2、标准组合 弯矩图 轴力图 五爱变进线电缆隧道工程计算结果配筋表位置基本组合标准组合截面尺寸选筋裂缝弯矩轴力弯矩轴力拱顶30010008148拱肩30010008146侧墙3001000814墙角30010008140.1

5、6底板35010008181（二1、基本组合 弯矩图 轴力图2、标准组合 弯矩图 轴力图 五爱变进线电缆隧道工程计算结果埋深10米配筋表位置基本组合标准组合截面尺寸选筋裂缝弯矩轴力弯矩轴力拱顶3001000814拱肩3001000814侧墙3001000814墙角3001000814底板3501000818六、结论以上四种工况计算结果表明，结构配筋基本受基本组合控制，选取配筋均满足强度和裂缝要求。第二部分 暗挖电缆隧道穿越二环路的风险源分析一、 工程概况电缆隧道采用暗挖法施工，下穿通过二环路。隧道在施工进程中，将会对二环路产生影响。特此，对电力隧道对二环路的影响进行风险分析。暗挖隧道采用复合衬

6、砌，初期支护能够及时为开挖的隧道提供一定的刚度和强度，保证隧道的稳定和降低地层的沉降速度和沉降量，降低对二环路的影响。二次衬砌在初期支护稳定以后进行施做，对隧道和地层的影响很小。由于二次衬砌施做时，地层基本稳定，本次风险源分析只考虑初期支护的作用，不考虑二次衬砌的影响。二、 模型建立本工程可以看作平面应变问题，进行平面应变分析。计算区域为横向，竖向27.930m，即左右两侧计算边界为3倍洞径，下部边界稍大于2倍隧道高度m。围岩采用摩尔-库伦模型模拟，初期支护采用弹性模型模拟。地面超载按20kPa考虑。开挖方式采用上下台阶法。图1.模型的尺寸（单位mm）（A） 上台阶开挖（B） 下台阶开挖图2.

7、模型的网格三、 结果分析施做初期支护后，拱顶最大沉降mm，地表最大沉降mm。地表沉降量较，二环路交通繁忙，对安全要求高，建议采取措施加固地层、减小地面沉降确保施工期间二环路的正常交通。图3. 施做初期支护后地层沉降图 图4. 施做初期支护后地层竖向应力图本工程拟采用拱顶上方大管棚加固。加固后进行分析如下。施做初期支护后，拱顶最大沉降20.38mm，地表最大沉降9.69mm。地表沉降量较小，沉降量在安全范围之内，有利于保证二环路的安全。图5. 施做初期支护后地层沉降图 图6. 施做初期支护后地层竖向应力图四、 结论1、未采取地层加固措施时，地表最大沉降mm，地表沉降较大，考虑到二环路交通繁忙，建议采取工程措施对地层加固，减小地面沉降。2、采用大管棚加固后，地表最大沉降9.69mm，地表沉降量较小，沉降量在安全范围之内，有利于保证二环路的安全。