某无压隧洞设计计算书
无压输水隧洞水力计算
流速
水损失
1.8 2.436446042 0.014840673
总水头损失 设计水头损失取值
0.027062982 0.04
（二）、出口水力计算（确定出口水头回升（恢复落差计算））
1、按与进水口水头损失关系计算
Z2
-0.106137953
2、按能量方程式计算
水损失系数
0.5
出口断面结构设计
（采用梯形断面结构型式）
（2）、喇叭段水头损失
ξ2
最小断面宽
0.1 （3）、闸门槽水头损失
ξ3
断面宽
0.1
（4）、压力管道渐变段水头损失
ξ4
直径
0.05
b1 Байду номын сангаас0
а 500
ξ1 90 0.033105134
最小断面高 流速
水损失
2.4
1.6 1.614583333 0.013034397
断面宽高 流速
水损失
2.4
1.6 1.614583333 0.013034397
总高度H 洞内水深h
2.8
1.56
洞内流速V
进口流速 v1
1.65598291 0.922619
流速 0.775
水损失 0.00099419
流速 1.61166667 水损失 0.01678852
谢才系数C 洞长l1 流速v5 水损失
72.94961
500 2.280042 1.085386
Z1
-0.318413859
2、按能量方程式计算
水损失系数
0.2
进口断面结构设计
（采用矩形断面结构型式）
底宽B0
水深H0
无压隧洞的衬砌计算
查表法计算城门形衬砌断面一、基本资料1.洞身衬砌断面型式及尺寸2.设计荷载3.衬砌材料洞身净宽B 2.4均布垂直山岩压力强度q=kn/m 226.775混凝土衬砌洞身净高H 3抗力系数kn/m 3侧面500000混凝土弹性模量：kn/m 顶拱内半径r'1.2kn/m 3拱座500000混凝土单位重：kn/m 3直墙高y h 1.8g=γd 隧洞开挖高度 4.1围岩容重隧洞开挖宽度3.5二.计算方法计算原理与蛋形衬砌断面基本相同，对于顶拱为等厚度半圆形圆拱直墙式衬砌断面，各种变为值及各截面弯矩、轴向力的计算公式三、计算用表（略）四、计算1、计算简图及基本结构基本尺寸计算如下：①计算矢高：②计算拱跨：H(m)d(m)f Bdl30.25 3.125 2.40.25 2.65③顶拱的计算半径：④计算矢高与顶拱计算半径的比值为：d r'r m f r 0.251.21.3252.35853.1251.3252、刚臂长度c计算①刚臂长度按下式计算c(m)Acr 1.2900.9736505251.325说明：r为顶拱半径（下同）；Ac为计算系数，3、形常数计算各形常数值按下列各式计算δ11＝A 11×r/EJδ22＝A 22×r3/EJ δh1＝A h1×r2/EJ①计算说明：采用内差法计算以下四个参数的值！其中的给出值为参照计算说明中给出值，在此属于已知值A 11、A 22、A h1、A h2为：A 11A 22A h1A h22.929286866 1.6208267260.923962264②抗弯刚度计算：EJ bd E33203.12510.25③形常数计算结果：δ11 1.169E-04(kN·m）-1δh1 4.88548E-05δ221.136E-04(m/KN)δh26.0376E-054、载常数计算各载常数按不同荷载分别作用叠加求得！⑴垂直山岩压力作用Δ1p=A1q×qr3/EJΔ2p=A2q×qr4/EJΔhp=A hq×qr4/EJ式中，q为均布垂直山岩压力强度，A1q、A2q、A hq为计算系数，m＝2.358，由表4－40查得。
隧道洞门设计计算书
隧道洞门设计计算书附件三（隧道工程课程设计）设计说明书龙洞隧道洞门设计龙洞隧道洞身支护设计起止日期：2021年12月17日至2021年12月21日学班学成生姓名级号绩豹哥道桥10011000000000唐老师指导教师(签字)外包装土木教学部2021年12月21日目录前言 (3)1.1设计依据以及总体原则.................................................41.2隧道设计参照规范和资料.. (4)1.2.1执行的标准、规范、规程：.......................................41.2.3隧道建设规模...................................................41.3隧道工程地质条件.. (5)1.3.1自然地理条件...................................................51.3.2工程地质条件...................................................51）第四系更新复（qp）................................................52）板溪群五弱溪组与（ptbnw）.............................................61.4区域地质构造.........................................................61.5地震.................................................................61.6水文地质条件.........................................................71.7不当地质.............................................................71.8地下气体.............................................................71.9工程地质评价 (7)1.9.1区域地质稳定性评价.............................................71.9.2隧道工程地质评价...............................................71.9.3隧道长沙端洞门及边、仰坡稳定性评价.............................81.9.4隧道湘潭端洞门及边、仰坡稳定性评价.............................81.9.5隧道洞身段围岩稳定性评价.......................................81.9.6水文地质评价..................................................91.10.1结论和建议....................................................91.10.2隧道平纵面设计...............................................101.10.3联系道及救援通道 (10)2隧道洞门设计 (11)2.1洞门形式的选择......................................................112.2土压力计算..........................................................112.3洞门稳定性验算......................................................142.4洞门排水设计图如下：................................................203洞身支护和二衬设计.. (21)3.1内轮廓的设计........................................................213.2坝体的掘进设计 (22)3.2.1初期支护......................................................223.2.2二次衬砌..........................................................223.3围岩压力的计算 (23)3.3.1排序断面参数确认..............................................233.3.2荷载确认......................................................233.3.3坝体几何尺寸..................................................243.4排序加速度 (25)3.4.1单位位移......................................................253.4.2载位移-主动荷载在基本结构中引起的位移. (26)13.4.3载位移-单位弹性抗力引起的位移.................................283.4.4墙底（弹性地基上的刚性梁）位移................................303.4.5解力法方程....................................................313.4.6计算主动和被动荷载分别产生的坝体内力 (32)3.4.7最大抗力值的求解..............................................323.4.8计算衬砌总内力................................................333.4.9衬砌截面强度验算..............................................333.4.10内力图.......................................................343.4.11配筋计算.. (34)第三章课程设计任务书 (37)致谢词 (39)2前言隧道就是一种修筑在地下，两端存有出口，可供车辆、行人、水流及管线等通过的工程建筑物。
隧洞经济洞泾选择、水力计算及调洪演算计算书
1经济洞径的选择根据江坪河的实际地形条件为山区河流，河谷狭窄，两岸地形陡峻，山岩坚实，可采故采用隧洞导流，由于每条隧洞的泄流能力有限，加之隧洞的造价比较昂贵，而且根据当前的施工水平，每条隧洞的可宣泄量一般不超过2000～5000m 3/s ，根据确定的设计流量为5100 m 3/s ，由于左、右两岸的地形条件基本相似，施工条件，水流条件基本无差别，故在左、右两岸各设一个导流隧洞。
在进行经济洞径的比较时，按无压洞进行设计。
运用如下公式：Q μ=Q ：河道的下泄流量 m 3/s ；μ：管道系统的流量系数，一般取值0.6-0.8，取0.7；A ：遂洞的截面面积 m 2 ； Z ：上下游水位差 m ；由上面的公式可转化为：2222Q Z g A μ= 表1-1 江坪河坝址水位流量关系表295.50 744 305.50 5170 296.00 867 306.00 5530 296.50 996 306.50 5910 297.00 1130 307.00 6300 297.50 1280 307.50 6720 298.00 1440 308.00 7160 298.50 1610 308.50 7610 299.00 1790 309.00 8060 299.501980309.508520注：水位为黄海基面。
由下泄流量Q=5100m 3/s 查上表，得到相应的下游水位Z 下=305.4m 。
已知上游水位及泄流量而流量系数未定，故需用试算法求洞径。
先设某一洞径，然后根据上述公式求上游水位，看是否满足已知水位，从而求得最适宜的洞径。
又隧洞最大流速V <20m 3/s ，则隧洞断面面积W=Q/V ，得W>255m 2经估算得270 m 2 、280m 2 、290m 2 对应下列三种洞径尺寸：17×17，18×17 和18×18现对三种假设进行试算：方案一：假定隧洞的洞径为17×17 ，采用无压城门洞型，形式和尺寸如下:经几何关系计算得到隧洞的断面面积： 2264.75A m =隧洞洞径不能太小，应校核平均流速V=Q/W <20m/s ，否则流速过高会使隧洞破坏。
隧道(衬砌工程量)计算书
x x x隧道工程数量计算书承包单位：起止桩号：表号：监理单位：合同段号：编号：计算：复核：驻地办合同专业监理工程师：总监办合同专业监理工程师：xxx隧道工程数量计算书承包单位：起止桩号：表号：监理单位：合同段号：编号：计算：复核：驻地办合同专业监理工程师：总监办合同专业监理工程师：xxx隧道工程数量计算书承包单位：起止桩号：表号：监理单位：合同段号：编号：计算：复核：驻地办合同专业监理工程师：总监办合同专业监理工程师：xxx隧道工程数量计算书承包单位：起止桩号：表号：监理单位：合同段号：编号：计算：复核：驻地办合同专业监理工程师：总监办合同专业监理工程师：xxx隧道工程数量计算书承包单位：起止桩号：表号：监理单位：合同段号：编号：计算：复核：驻地办合同专业监理工程师：总监办合同专业监理工程师：xxx隧道工程数量计算书承包单位：起止桩号：表号：监理单位：合同段号：编号：计算：复核：驻地办合同专业监理工程师：总监办合同专业监理工程师：xxx隧道工程数量计算书承包单位：起止桩号：表号：监理单位：合同段号：编号：计算：复核：驻地办合同专业监理工程师：总监办合同专业监理工程师：xxx隧道工程数量计算书承包单位：起止桩号：表号：监理单位：合同段号：编号：计算：复核：驻地办合同专业监理工程师：总监办合同专业监理工程师：xxx隧道工程数量计算书承包单位：起止桩号：表号：监理单位：合同段号：编号：计算：复核：驻地办合同专业监理工程师：总监办合同专业监理工程师：xxx隧道工程数量计算书承包单位：起止桩号：表号：监理单位：合同段号：编号：计算：复核：驻地办合同专业监理工程师：总监办合同专业监理工程师：xxx隧道工程数量计算书承包单位：起止桩号：表号：监理单位：合同段号：8 编号：计算：复核：驻地办合同专业监理工程师：总监办合同专业监理工程师：xxx隧道工程数量计算书承包单位：起止桩号：表号：监理单位：合同段号：编号：计算：复核：驻地办合同专业监理工程师：总监办合同专业监理工程师：。
隧道工程课程设计计算书
隧道工程课程设计计算书设计参数：-隧道长度：2000m-隧道净宽：10m-隧道净高：6m-土体密度：18.5kN/m3-土体内摩擦角：30°-地下水位：5m-隧道内地下水位：2m-土体内抗剪强度参数：φ=30°计算步骤：1.计算隧道内各个断面的相对稳定性；2.计算隧道支护结构的尺寸和索力；3.计算隧道开挖的顺序和土体的应力状态；4.计算隧道的变位量和不同支护结构的变形量；5.计算隧道内构筑物的稳定性；6.计算隧道坍塌和局部沉降的可能性。
1.相对稳定性计算：计算隧道内两个断面的相对稳定性，以确定隧道开挖顺序和施工方法。
首先计算土体的自重应力，然后计算水压力和隧道开挖导致的土体应力变化。
根据土体内摩擦角和土体内抗剪强度参数，计算土体的剪应力和相对稳定性。
2.支护结构的尺寸和索力计算：根据隧道净高和净宽，计算隧道内的支护结构的尺寸和索力。
使用经验公式或数值模拟方法计算支护结构的索力。
3.土体的应力状态计算：根据施工顺序和隧道支护结构的施工过程，计算隧道开挖时土体的应力状态。
包括计算土体的剪应力和轴向应力。
4.隧道的变位量和变形计算：根据土体的应力状态和支护结构的尺寸和索力，计算隧道开挖时的变位量。
使用弹塑性模型计算不同支护结构的变形量。
5.隧道内构筑物的稳定性计算：根据土体的应力状态和支护结构的尺寸和索力，计算隧道内构筑物的稳定性。
包括计算构筑物的动力稳定性和长期稳定性。
6.隧道坍塌和局部沉降的可能性计算：根据土体的应力状态和支护结构的尺寸和索力，计算隧道开挖过程中的坍塌和局部沉降的可能性。
通过计算应力集中和土体塑性区域的发展，评估土体失稳的可能性。
以上是隧道工程课程设计计算书的主要内容，涉及隧道设计的各个方面。
通过对土体的力学性质、支护结构的尺寸和索力以及隧道开挖过程中土体应力状态的计算，可以确定隧道的稳定性和施工方法。
建筑隧道工程课程设计计算书
建筑隧道工程课程设计计算书1. 引言本文档是针对建筑隧道工程课程设计所进行的计算书，旨在对隧道相关工程进行计算和设计。
本文档将主要包括隧道设计的几个关键方面，包括设计参数、计算方法和结果等。
2. 设计参数2.1 隧道尺寸根据实际情况和需求，我们确定了以下隧道尺寸参数：- 隧道长度：1000米- 隧道宽度：10米- 隧道高度：5米2.2 地质参数在进行隧道设计时，地质情况是非常重要的考虑因素。
根据我们的勘探和分析，我们得出以下地质参数：- 岩石密度：2.6g/cm^3- 岩石强度：20MPa- 地表水位：10米3. 计算方法3.1 隧道稳定性计算为确保隧道的稳定性，我们将进行以下计算：1. 地应力计算：根据均布荷载的原理，我们可以计算出地应力分布情况。
2. 开挖承载力计算：通过土力学原理，我们计算开挖过程中土体的承载力，并评估隧道的稳定性。
3.2 地下水渗流计算地下水渗流对隧道工程有重要影响，我们将进行以下计算：1. 渗流方程求解：根据达西定律和渗流方程，我们可以计算地下水渗流的强度和方向。
2. 渗流线计算：通过计算渗流线的分布，我们可以评估地下水流向和影响范围。
4. 计算结果4.1 隧道稳定性计算结果根据隧道稳定性计算，我们得出以下结果：- 地应力分布图将地应力分布图绘制在图表中，以展示隧道的稳定性情况。
- 开挖承载力计算结果通过计算开挖过程中土体的承载力，我们可以评估隧道的稳定性和可行性。
4.2 地下水渗流计算结果根据地下水渗流计算，我们得出以下结果：- 渗流强度分布图将地下水渗流强度分布图绘制在图表中，以展示地下水的渗流情况。
- 渗流线分布图通过计算渗流线的分布，我们可以评估地下水流向和影响范围。
5. 结论通过本次建筑隧道工程课程设计的计算和设计过程，我们得出了隧道稳定性和地下水渗流的相关计算结果。
这些结果将为隧道工程的设计和施工提供重要的参考依据。
在实际工程中，需要根据具体情况进行进一步的优化和调整，以确保隧道的稳定性和安全性。
无压隧洞水力计算书实例
编号：SG-隧洞-01工程名称：xxx电站工程设计阶段：施工图设计发电引水隧洞设计计算书签名日期审查：校核：计算：目录1 引言 (3)2 设计依据文件和规范 (3)2.1有关本工程的文件 (3)2.2主要设计规范 (4)2.3主要参考资料 (4)3 设计基本资料 (4)3.1工程等别与建筑物级别 (4)3.2洪水标准 (5)3.3地震烈度 (5)3.4工程地质及水文地质资料 (5)3.5取水口水位流量及泥沙含量 (5)3.6风速、风向 (5)4 隧洞线路布置设计 (5)4.1洞线平面布置 (5)4.2洞线纵、横剖面布置 (6)5 隧洞水力学计算 (9)5.1洞身段过流能力 (9)5.2正常运用情况隧洞水面线计算 (9)5.3设计洪水情况隧洞水力学计算 (16)5.4非常运用情况（校核洪水）隧洞水力学计算 (20)6 结构计算 (23)6.1计算程序与方法 (23)6.2有关的计算系数 (23)6.3计算工况和荷载组合 (23)6.4桩号0+000～0+060段结构与配筋计算成果 (24)7 工程量计算 (37)7.1桩号0+000～0+060段 (37)7.2桩号0+060～0+070段 (38)7.3桩号0+070～0+120段 (38)7.4桩号0+120～0+450段 (39)7.5工程量汇总 (39)8 本次设计方案与XXX方案工程量、投资、发电量比较 (39)8.1 XXX方案正常运行情况水面线计算 (39)8.2工程量及投资比较表 (40)8.3发电量比较 (41)9 隧洞取水口与出口压力前池设计方案的初步考虑 (43)9.1隧洞取水口 (43)9.2压力前池 (43)1 引言xx水电站位于xx县境内的舞阳河中下游河段上，工程任务以发电为主。
电站装机容量2×3200kW，年发电量3455万kW·h。
发电无压隧洞长450m，引水流量57m3/s。
xx电站工程原由xxx院（以下简称xxx院）设计，2004年8月，受业主单位委托，由本项目组承担该工程发电引水系统和厂房枢纽工程的施工图设计。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
一、基本资料
1）隧洞水力参数
2）上、下渠道水力参数
3）地质参数
4）衬砌材料参数
5）结构计算参数
二、隧洞断面比选
1、长短洞判别
当底板为缓坡而趋于平坡，长短洞的界限长度为
L=（5～12）H
式中H—上游水深
L=（5～12）H=（5～12）×2.237=11.2～26.8m
本隧洞长度L=397m>26.8，因此本隧洞长洞，洞身断面尺寸可按明渠均匀流公式试算：
Q
洞身断面尺寸拟定按底宽分别为2.0m、2.1m、2.2m、2.3m及2.4m进行比较计算，计算成果如下表：
高坡隧洞城门洞型断面尺寸比较统计表
隧洞进出口接上、下游渠道，渠底宽2.1m，根据以上比较结果，随着底宽B加大，洞身面积减小（减小幅度介于0.02～0.05m2），但隧洞进出口连接段变化幅度较大，水流衔接不平顺，水头损失较大，综合考虑以上两方面因素，本隧洞洞身断面尺寸推荐底宽B=2.1m，H=2.792m。
1、计算程序与方法
隧洞衬砌结构按新奥法理论进行设计，衬砌型式采用钢筋混凝土衬砌。
隧洞衬砌采用结构力学方法计算。
隧洞结构计算软件采用理正计算通用程序。
结构计算简图如下。
2、计算工况及荷载组合
依据《水工隧洞设计规范》（SL279-2002）6.2条规定，本输水隧洞结构设计应考虑以下三种工况及最不利荷载组合：
（1）正常工况：正常运行期最不利荷载组合（基本组合）
山岩压力+衬砌自重+围岩弹性抗力+内水压力+外水压力；
（2）特殊工况1：检修期最不利荷载组合（基本组合）
山岩压力+衬砌自重+围岩弹性抗力+外水压力；
（3）特殊工况1：施工期最不利荷载组合（基本组合）
山岩压力+衬砌自重+围岩弹性抗力+外水压力+灌浆压力；
表4-1 城门洞型典型断面计算参数表
3、荷载计算 1）围岩压力
依据《水工隧洞设计规范》（SL279-2002）6.2.4条规定，本隧洞Ⅴ类围岩压力按规范6.2.4条规定的公式计算。
垂直方向 ()0.20.3v r q B γ=～ 水平方向 ()0.050.1h r q H γ=～ 式中 q v — 垂直均布围岩压力，kN/m 2 q h — 水平均布围岩压力，kN/m 2
γr— 围岩容重，kN/m 3 B — 隧洞开挖宽度，m H — 隧洞开挖高度，m
（1）Ⅳ类围岩在自稳的条件下并采取有效的支护时，围岩压力计算如下： 垂直方向 20.20.224 2.9=13.92kN /m v r q B γ==⨯⨯ 水平方向 20.050.0524 3.61=4.33kN /m h r q H γ==⨯⨯
（2）Ⅴ类围岩自稳能力较差，采用有效的支护后能自稳，围岩压力计算如下： 垂直方向 20.30.324 2.9=20.88kN /m v r q B γ==⨯⨯ 水平方向 20.10.124 3.61=8.66kN /m h r q H γ==⨯⨯ 2）弹性抗力
岩石的弹性抗力由理正程序通过弹性抗力系数值自行计算，本计算只考虑弹性抗力系数的计算。
岩石的弹性抗力系数k 按下式计算：
100k k r
=
式中 k —岩石弹性抗力系数，kN/m 3； k 0—单位岩石弹性抗力系数，MPa/cm ；
r —隧洞的开挖半径，非圆形隧洞，r =B /2，cm ；
Ⅴ类围岩：301001000.5
0.345MPa/cm=34.5MN/m 290/2k k r ⨯=== Ⅳ类围岩：301001003
2.07MPa/cm=207MN/m 290/2k k r ⨯=== 3）灌浆压力
依据水工隧洞设计规范（SL279-2002）9.1.2条，Ⅳ、Ⅴ类围岩段（钢筋混凝土衬砌）回填灌浆压力值为0.3MPa ，并沿洞轴线方向（单位长度）等效为洞顶拱均布荷载。
顶拱半径r=1.212m 顶拱面积2120
3.14 1.212 2.54m 180
S =
⨯⨯= 折减后灌浆压力为0.3/2.54=0.118MPa 4）外水压力
本隧洞全段均处在地下水位之上，无须考虑外水压力。
5）不同工况荷载计算成果
表4 -2 不同工况荷载计算成果表
4、结构计算受力图
Ⅳ、Ⅴ类围岩结构计算受力图
5、内力计算及配筋计算
采用理正岩土软件计算成果如下：
表4-3 Ⅳ类围岩结构计算成果表
表4-4 Ⅴ类围岩结构计算成果表
结论：
本隧洞Ⅳ类围岩段采用双层配筋，内外侧均采用C16@200，实配面积1005mm 2，大于计算面积977m 2，1005-977/977=2.86%<5%，满足规范要求；分布筋采用C12@200，实配面积565mm 2，min 565
0.18%0.15%1000300
ρρ=
=>=⨯，满足规范要求；配筋率最大裂缝宽度
0.11mm<w min =0.25mm ，满足规范要求。
本隧洞V 类围岩段采用双层配筋，内外侧均采用C16@200，实配面积1005mm 2，大于计算面积1003.7m 2，1005-1003.7/1003.7=0.13%<5%，满足规范要求；分布筋采用C12@200，实配面积565mm 2，min 565
0.18%0.15%1000300
ρρ=
=>=⨯，满足规范要求；配筋率最大裂缝宽
度0.158mm<w min =0.25mm ，满足规范要求。