隧洞参数计算表

1.内力计算r i r e r100130115说明：砼采用C20，钢筋采用二级，截面按双筋计算。

截面Ar i——-衬砌后的隧洞内径，单位cm；ψ=0(洞顶）0.1628 r e——-衬砌后的隧洞外径，单位cm；ψ=π/2-0.125 r——-衬砌后的隧洞平均半径，单位cm；ψ=π(洞底）0.0872 k0(N/cm3)——围岩单位弹性抗力系数；h——衬砌厚度,单位cm；截面Dq(KN/m)----垂直围岩压力，按q=0.1×γ1×B计算，ψ=0(洞顶）0.2122此处γ1为山岩容重，B为考虑0.2m超挖的隧洞直径；ψ=π/20 P(Kpa)——隧洞内水压力；ψ=π(洞底）-0.2122 a——钢筋保护层厚度；〔σg〕(KN/cm2)=R g/k,一级为160MPa,二级为258MPa;截面A1A g----根据计算结果选定的每层钢筋面积。

ψ=0(洞顶）0.34477作者：bluepan ψ=π/2-0.392722004.3.4ψ=π(洞底）0.44059A0.927393截面A2ψ=0(洞顶）0.17239ψ=π/2-0.19636ψ=π(洞底）0.2203ψ=0垂直山岩力 2.064189自重 2.357966非均匀内水压力0.803815总计 5.225972.配筋计算（1）按砼未出现裂缝情况计算a h0426A gi A ge洞顶配筋面积 4.475129883 2.636055洞底配筋面积 4.701285105 1.7432洞侧配筋面积 2.011452455 3.829226（2）按砼出现裂缝情况计算A gi A ge洞顶配筋面积0.744046768-1.26561洞底配筋面积0.192345615-1.98788洞侧配筋面积-1.719630660.0981433.抗裂校核(须满足σi<〔σgh〕,K f>1.2)A g A040.3064有压隧洞结构计算k0(N/cm3)h a I K n1000300.869565225000666.66679.212994188山岩压力作用下弯矩计算Aa B C Cn Cn(1+a)Aa+B+Cn(1+a)0.1415652170.08721-0.00699-0.0644-0.12040.108377406-0.108695652-0.125010.008240.0759150.141928-0.0917774740.0758260870.16277-0.00837-0.07711-0.144170.094428751山岩压力作用下轴向力计算Da F G Gn Gn(1+a)Da+F+Gn(1+a)0.184521739-0.212220.020980.1932890.3613660.333667416010.005750.0529750.09904 1.099039688 -0.1845217390.712220.022370.2060950.3853070.913005706衬砌自重作用下的内力计算B1B1n A1+B1n M(KN·m)C1D1-0.02194-0.202130.142637 2.357966-0.166690.06590.025890.238524-0.1542-2.54905 1.57080.01807-0.02629-0.242210.19838 3.279476 1.73740.07024 N P(KN)192.7701403非均匀内水压力作用下的内力计算B2B2n A2+B2n M(KN·m)C2D2-0.01097-0.101070.0713230.803815-0.588340.032950.012950.119308-0.07705-0.86837-0.21460.00903-0.01315-0.121150.099149 1.117411-0.631260.03513内力组合表M(KN·m)N(KN)ψ=π/2ψ=πψ=0ψ=π/2ψ=π-1.748021301 1.798518 5.526218.202315.1212-2.54904569 3.279476 6.33141624.9733834.27749-0.868372944 1.117411-2.79072-1.28779-3.01455-5.165439934 6.1954059.06690141.8878946.38413〔σg〕(KN/cm2)A min(cm2)25.833 3.9A7.1111849096.4444846465.84067849A-0.521558488-1.795537959-1.621487742I0W0σi〔σgh〕K f2327440.015516192.69261333.333 2.700007q(KN/m)g(自重KN/m)P(Kpa)t12.7412.5220 1.3M(KN·m)2.064188587-1.7480213011.798518311N(KN)5.5261997518.202295315.1212005D1n C1+D1n N(KN)0.6071363170.44044632 6.3314160.166478805 1.737278824.973380.647120712 2.3845207134.27749D2n C2+D2n N(KN)0.303568158-0.2847668-2.790720.083193338-0.1314067-1.287790.323652486-0.3076075-3.01455。

堰头隧洞衬砌结构计算书（IV类围岩）一、示意图：二、基本资料：1．依据规范及参考书目：《水工隧洞设计规范》（DL/T 5195-2004，以下简称《规范》）《水工混凝土结构设计规范》(SL 191-2008)，以下简称《砼规》《隧洞》（中国水利水电出版社，熊启钧编著）《水工隧洞和调压室水工隧洞部分》（水利电力出版社，潘家铮编著）2．几何参数：半跨宽度L1＝0.850 m；顶拱半中心角α＝90.00°拱顶厚度D1＝0.200 m；拱脚厚度D2＝0.200 m侧墙厚度D3＝0.200 m；侧墙高度H2＝1.150 m隧洞衬砌断面形式：圆拱直墙形底板厚度D4＝0.200 m3．荷载信息：内水压力水头H i＝0.00 m外水压力水头Ho ＝3.00 m；外水压力折减系数β＝1.00顶部山岩压力端部值Q1＝5.82kN/m；顶部山岩压力中间值Q2＝5.82kN/m侧向山岩压力上侧值Q3＝0.77kN/m；侧向山岩压力下侧值Q4＝9.08kN/m底部山岩压力端部值Q5＝0.00kN/m；底部山岩压力中间值Q6＝0.00kN/m顶拱围岩弹抗系数K1＝280.0 MN/m3侧墙围岩弹抗系数K2＝280.0 MN/m3底板围岩弹抗系数K3＝280.0 MN/m3顶拱灌浆压力P d＝100.00 kPa；P d作用半中心角αp＝60.00°其他部位灌浆压力P e＝0.00 kPa4．分项系数：建筑物级别：4级；荷载效应组合：基本组合；钢筋混凝土构件的承载力安全系数K ＝1.15衬砌自重分项系数γQ1＝1.10；山岩压力分项系数γQ2＝1.00内水压力分项系数γQ4＝1.00；外水压力分项系数γQ5＝1.00灌浆压力分项系数γQ3＝1.005．材料信息：混凝土强度等级：C20轴心抗压强度标准值f ck＝13.40 N/mm2；轴心抗拉强度标准值f tk＝1.54 N/mm2轴心抗压强度设计值f c＝9.60 N/mm2；轴心抗拉强度设计值f t＝1.10 N/mm2混凝土弹性模量E c＝2.55×104 N/mm2纵向受力钢筋种类：Ⅲ级钢筋强度设计值f y＝360 N/mm2；弹性模量E s＝2.00×105 N/mm2钢筋合力点到衬砌内、外边缘的距离a ＝0.030 m三、内力计算：N --衬砌计算截面的轴向力，kN，以拉为正；Q --衬砌计算截面的剪力，kN，以逆时针转动为正；M --衬砌计算截面的弯矩，kN·m，以内边受拉为正u --衬砌计算截面的切向位移，mm；v --衬砌计算截面的法向位移，mm；ψ--衬砌计算截面的转角位移，度；k --衬砌计算截面的围岩抗力，kPa计算节点编号顺序为：底板或底拱、底圆按照从左到右编号；顶板板或顶拱、顶圆按照从右到左编号；其余部位按照从下到上编号；1．承载能力极限状态下的内力计算：经过5次迭代运算后,各点设定抗力条件和法向位移一致。

水平隧洞掘进与混凝土衬砌进度指标参数表隧洞工程是现代交通建设中不可或缺的一环，而水平隧洞的掘进与混凝土衬砌则是隧洞建设中的重要环节。

为了确保隧洞施工的顺利进行，需要建立一套完善的进度指标参数表，以监控施工进度并及时调整工作计划。

下面将详细介绍水平隧洞掘进与混凝土衬砌进度指标参数表的内容。

一、掘进进度指标参数1. 日进尺数：即每日掘进的隧洞长度，通常以米为单位。

该参数反映了隧洞掘进的速度，是评估工程进度的重要指标之一。

2. 掘进速度：指单位时间内掘进的隧洞长度，通常以米/小时计算。

掘进速度的快慢直接影响到整个工程的施工周期。

3. 掘进质量：包括掘进面平整度、围岩稳定性等指标，反映了掘进工作的质量状况。

保证掘进质量是确保隧洞安全稳定的关键。

4. 掘进机械利用率：指掘进机械实际工作时间与总工作时间的比值，反映了机械设备的利用效率。

提高机械利用率可以提升掘进效率。

二、混凝土衬砌进度指标参数1. 混凝土浇筑面积：即每日完成的混凝土衬砌面积，通常以平方米为单位。

混凝土衬砌是隧洞施工的关键环节，浇筑面积直接影响工程的进度。

2. 浇筑速度：指单位时间内完成的混凝土衬砌面积，通常以平方米/小时计算。

提高浇筑速度可以缩短工程周期，节约成本。

3. 混凝土质量：包括混凝土配合比、坍落度、抗压强度等指标，确保混凝土衬砌的质量达标。

优质的混凝土是隧洞使用寿命的保障。

4. 模板拆除周期：指混凝土衬砌完成后，模板拆除的时间周期。

合理安排模板拆除周期可以提高施工效率。

水平隧洞掘进与混凝土衬砌进度指标参数表是隧洞工程施工管理的重要工具，通过监控各项指标的实时数据，可以及时调整施工计划，保证工程按时按质完成。

各项指标之间相互关联，相互影响，需要综合考虑，科学制定进度计划，确保隧洞工程的顺利进行。

希望以上内容能够对隧洞工程的相关人员提供参考和借鉴，促进工程的顺利进行。

计算依据：1、《建筑施工计算手册》江正荣编著1.岩土参数爆破处自由面系数 m 开挖轮廓周长 c开挖断面面积 S2.普通破碎孔参数单孔装炸药量计算依据崩落孔与底板孔个数之比值 k炮孔直径 d炮孔利用率 μ 3.周边光面孔参数最小抵抗线 W不偶合系数 Dr4.炸药相关参数岩石硝铵 2 号单位耗药量 q炮孔填充系数 α炮孔装药影响系数 β5.示意图《建筑施工手册》4 个50mm0.9双空孔菱形34m堵塞系数 u爆力换算系数 e 1.4kg/m 30.9g/cm 30.64岩土类别开挖断面形式七类土门洞形4.6m 2掏槽孔布置形式0.8m2掏槽孔个数装药密度 Δ钻孔深度 L16m炸药类型孔距 a0.6m11 0.4隧洞光面示意图1.单位耗药量修正计算 q 0=equm=1×1.4×1×1=1.4kg/m 32.每排炮进尺装填炸药量计算 Q=q 0LSμ=1.4×4×4.6×0.9=23. 18kg3.工作面炮孔数目确定N=4q 0SDr 2/πd 2Δαβ=4×1.4×4.6×22/(3.14×0.052 ×900×0.4×0.64)=574.掏槽孔炸药用量计算q cut =(1.15~1.25)Q/N ，取中间系数值计算得q cut =1.2×23.18/57=0.49kg 5.周边孔炸药用量计算q p =(0.5~0.9)aWLq 0 ，取中间系数值计算得q p =0.7×0.8×0.6×4×1.4=1.88kg6.底板孔炸药用量计算q f =(1.1~1.2)Q/N ，取中间系数值计算得q f =1.15×23.18/57=0.47kg 7.崩落孔炸药用量计算周边孔数 崩落孔数 底板孔数 N p =c/a=6/0.8=7N n =(N-N cut -N p )k/(1+k)=(57-4-7)×3/(1+3)=34N f =N-N cut -N p -N n =57-4-7-34=12q n =(Q-(q cut N cut +q p N p +q f N f ))/N n =(23.18-(0.49×4+1.88×7+0.47×12))/34=0.07kg。

一）基本资料：洞身净宽B 5洞身净高H 5.275拱顶内半径r` 2.5直立墙高y h 0.5540（C15砼）弹性模量E 22000000砼容重γ砼24二）计算：计算矢高与顶拱计算半径的比值m=f/r25.55 5.55Ac0.805508C=Ac*r2.235284A 112.570796A 221.0214857.13396A 1q -0.8927A 2q-0.25696-763.05213.2A 1g-1-282.074A 1e-1.34476A 2e-0.92194-287.3664)载常数总和：-1332.49-1392.44186.781563.79026qr 2308.025gr 2101.6483er 277.00625y-C各截面M 计算表：各截面弯矩值：M=M P +X 1+X 2（y-C ）（利用表4-45及4-47）6.各截面弯矩值计算：圆顶段各截面：y-C=r-rcos α-C 直墙段各截面：△1p =数据/（EJ）△2p =数据/（EJ）5.多余未知力X 1及X 2计算：X 1=-△1p /δ11X 2=-△2p /δ223)矩形水平压力作用：（根据m=2，查表4-42得）△1p =A 1e er 3/（EJ)=数据/（EJ ）△2p =A 2e er 4/（EJ)=数据/（EJ ）2)衬砌自重作用：衬砌自重g=γ砼d△1p =A 1g gr 3/（EJ)=数据/（EJ ）△2p =A 2g gr 4/（EJ)=数据/（EJ ）均布侧向水平山岩压力强度e （m=q/e ）3.衬砌材料：2.设计荷载：均布垂直山岩压力强度为q 计算跨度L=B+d计算矢高f=H+d/2顶拱计算半径r=r+d/21）垂直山岩压力：隧 洞 衬 砌 计 算（不考虑岩石弹性抗力作用）一、查表法计算圆拱直墙式衬砌断面（不考虑岩石弹性抗力作用）1.洞身衬砌截面形式及尺寸：衬砌厚度初拟d （底板采用与顶拱及侧墙相同）1.计算基本结构：（根据m=2，查表4-40得）2.钢臂长度C ：（根据m=2，查表4-39得）3.形常数计算：（根据m=2，查表4-39得）△1p =A 1q qr 3/（EJ)=数据/（EJ ）△2p =A 2q qr 4/（EJ)=数据/（EJ ）δ11=A 11r/（EJ ）=数据/（EJ ）δ22=A 22r3/（EJ ）=数据/（EJ ）4.载常数计算：qr111gr36.63er27.75N=NP+X2cosα(利用表4-46及4-48）各截面N计算表：0.7264930.69375校核:0.007766结论:0.55终拟衬砌砼厚d △s 1=s 1/4=y h /4（0.007766/（EJ ）略为0）9.拱顶内缘出现拉应力值最大为760.556,而C15砼允许拉应力767,因此衬砌厚度刚好.拟订为0.55.拱顶截面转角总和应为0:△s 0=s 0/6=pi*r/122.775102.77521.82836-609.497A 2g-0.30179-236.23-546.71m=2，查表4-42得）（根据m=2，查表4-41得）半径r=r+d/2m=2，查表4-40得）6/（EJ）略为0）厚度刚好.拟订为0.55.。

隧道施工通风计算妹子娘冲斜井长2686m，大里程最长达1100m，其压入式通风距离最长可达3736m。

以妹子娘冲斜井大里程方向作为控制标准，若此工作面能达到要求,则其余工作面均可。

4.3.1 计算参数表 4.1 通风计算参数计算参数符号量值计算开挖断面积S130.19 m2一次开挖最大长度L p 3.5m一次爆破用药量G319.97kg洞内同时工作的最多人数m150 人内燃机功率N173kW洞内最大内燃机数量n7台通风管直径Φ 1.8m风管百米漏风率P100 1.25%漏风系数P0.019风量备用系数k 1.15炮烟抛掷长度L S78.79m空气密度1.2kg/m 3风管弯曲处曲率半径R50m风管拐角120o转弯管道风速vs20m/s风管直径D 1.8m风道摩擦阻力系数3 104kg s2/m3风道长度L3736m4.3.2 需风量计算（1）需风量的计算风量计算从四个方面予以考虑，即按洞内要求最低风速计算得Q1；按洞內最多工作人员数计算得Q2；按排除爆破炮烟计算得Q3；按稀释内燃机废气计算得Q4。

1）最低风速需风量Q1Q1 60 v s 4-1)式中： Q 1 ——最低风速需风量 v ——《铁隧规》要求最小风速，取 0.15m/s60—— 1min=60s 2） 按洞内最多工作人员数计算得 Q 2 Q 2 q k m 式中： Q 2 ——隧道内作业人员总需风量 q ——一般标准每人每分钟需要新鲜空气量 3m 3/人 3） 按排除爆破炮烟计算得 4-2)又有Q 3L sG v 1 s 4-3)4-4) 4-5) 4-6)v 2 a L s 15 式中： Q 3 ——排除爆破烟尘需风量 每次爆破产生的炮烟体积 每次爆破产生的有害气体G/5 v 2a ——单位重炸药爆破产生的有害气体换算成的 CO 体积，取 0.04m 3/kg k 100 ——允许浓度值，取 100ppm4） 按稀释内燃机作业废气计算得 Q 4 nQ4 1 k0 Ni式中： Q 4 ——内燃机械作业所需风量 单位功率内燃机作业所需风量，取 3m 3/（min.kW ）4-7)k 0 5） 隧道需风量 Q 计 ： Q 计 max Q 1,Q 2 ,Q 3,Q 4 故正洞工作面需风量由稀释内燃机作业废气控制，需风量为： （2）考虑漏风的风量计算 通风机的供风量除满足上述计算的需要风量外，还应考虑漏失的风量 最长状态下的漏风系数 ）。

设计引用流量Q 6.2设计水头252洞身纵坡i 0.000769231断面型式城门洞型设计糙率n 0.014洞口内设计水深h 1.61、查表法计算断面尺寸特征流量K 223.5441791h(2.67)/nK 1.120750529查表h/B 0.76计算洞宽B 2.1052631582、公式法计算断面尺寸糙率n 0.014底宽B 2.309043138圆形洞径D 2.459319187计算宽度B高度H1园拱中心角计算半拱半径实取r 2.41.6180 1.21.2洞身过水断面面积湿周X水力半径R C计算过流量Q 3.7445.520.6782608766.953213255.725770937上游渠道断面w 2侧收缩系数e 0.95流速系数f 0.95进水渠流速V0 3.1重力加速度g 9.81Z00.171392462Z1-0.318413859水损失系数0.2进口断面结构设计底宽B0水深H0边坡系数渠道流速v2211.5 1.771428571Z1-0.420044074实际降落高度取值Z10.04拦污栅宽高拦污栅无支墩51.6无压输水隧洞水力计算一、断面尺寸计算（确定隧洞断面尺寸）（矩形断面经济宽度）（二）、进口水力计算（确定进口水头损失）圆拱直墙（矩形）断面水力特征计算3、进水口水力计算1、按淹没式宽顶堰流量公式计算2、按能量方程式计算（采用矩形断面结构型式）（1）、拦污栅水头损失βs1b1аξ12.4220500900.033105134ξ2最小断面宽最小断面高流速水损失0.12.4 1.6 1.6145833330.013034397ξ3断面宽断面宽高流速水损失0.12.41.6 1.6145833330.013034397ξ4直径流速水损失0.051.82.4364460420.014840673总水头损失0.027062982设计水头损失取值0.04Z2-0.106137953水损失系数0.5出口断面结构设计底宽B0水深H0边坡系数渠道流速v22 1.50 2.066666667计算回升高度Z2-0.038961053实际回升高度取值Z20.01隧洞总长1300总水头损失Z 总1.03六合正常设计水位1283计算底板高程1281.4实取计算底板高程1281出口底板高程1280实取出口底板高程1276.5引用流量5.802经济直径 1.255525131实取直径 1.8流速V2.436446042（2）、喇叭段水头损失（3）、闸门槽水头损失1、按与进水口水头损失关系计算2、按能量方程式计算（采用梯形断面结构型式）（四）、总水头损失（二）、出口水力计算（确定出口水头回升（恢复落差计算））（4）、压力管道渐变段水头损失城口电站进口底板高程确定压力钢管的计算1.148拦污栅宽高拦污栅无支墩 1.82βs1b1аξ12.4220180900.129268295ξ2最小断面宽最小断面高流速水损失0.1 1.82 1.6116666670.012987347ξ3断面宽断面宽高流速水损失0.15 1.82 1.6116666670.019481021ξ4直径流速水损失0.05 1.82.2800419250.012996478洞径D 断面积A湿周x水力半径R 糙率n1.82.5446900495.65470.4500132720.012h v50.259929559四、最小淹没深度水头损失 1.407569386安全系数 1.5淹没深度2.111354079实取最小淹没深度5（4）、压力管道渐变段水头损失（5）、沿程水头损失三、水头损失（1）、拦污栅水头损失（2）、喇叭段水头损失（3）、闸门槽水头损失总高度H洞内水深h2.8 1.56洞内流速V 进口流速v11.655982910.922619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72.94961500 2.280042 1.085386。

表3-3
γ岩24
开挖宽B 5.5开挖高H 5.5二）计算：
13.2
6内摩擦角ψ
75γ岩240.579015
9.7274480.16862.4564741.312537
9.7681.32垂直山岩压力强度q=（0.1~0.2）γ岩B 2.按普氏公式计算：根据表3-2，选用岩石坚硬系数f 侧向水平压力强度:在洞顶面处e 1=0.7γ岩
htg 2（45-ψ/2）e=0.01γ岩H
1）按公式计算：
塌落拱高度h=（B+2Htg （45-ψ/2））/（2f ）垂直山岩压力强度q=0.7γ
岩h 2）按简化公式计算：
一、山岩压力：
围岩分类表：一）基本数据：（围岩为比较新鲜的、节理缝隙少的
岩石坚硬系数及其他力学指标q=0.074γ
岩B 1.按SD134-84《水工隧洞设计规范》计算：根据地质条件为Ⅱ类围岩，不计侧向水平山岩压力。

在洞底面处 e 2=(0.7h+H)γ
岩tg 2（45-ψ/2）e=（e 1+e 2）/2根据表3-3，当岩石坚硬系数f=6，相应q 、e 系数为0.074、0.010
设 计 荷 载
设计组合如下：
1.不考虑岩石弹性抗力：垂直山岩压力+侧向水平山岩压力+衬砌自重
2.考虑岩石弹性抗力：垂直山岩压力+岩石弹性抗力+岩石弹性抗力产生的摩擦力+衬砌自重
摩擦力+衬砌自重
隙少的砂岩）水平山岩压力。