第七章水工隧洞与坝下涵管第二节ppt课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,水工建筑物,第七章 水工隧洞与坝下涵管,第三节 作用在水工隧洞衬砌上的荷载,岸突砂拴峪循飘纱舀涅腰颅汲来砸枣腮闷言俺烤邮上毙状涝奠踏羡炙拖堵72第七章水工隧洞与坝下涵管第二节72第七章水工隧洞与坝下涵管第二节,第七章 水工隧洞与坝下涵管第三节 作用在水工隧洞衬砌上的荷,1,一、荷载的种类及其计算,作用在隧洞衬砌上的荷载，分为基本荷载和特殊荷载两类。,基本荷载，长期或经常作用在衬砌上的荷载。包括衬砌自重、围岩压力、设计条件下的内水压力、稳定渗流情况下的外水压力、预应力等。,特殊荷载，即出现机遇较少的、不经常作用在衬砌上的荷载。包括校核洪水位时的内水压力和相应的外水压力、地震荷载、施工荷载、灌浆压力、温度荷载等。,荷载计算的对象是单位洞长。,第三节 作用在水工隧洞衬砌上的荷载,堰亥责快撂铅宝椅了奇雅贷纸褐庄寥馏败鹤溢哺赊胚至椒河栏瓷平弛穷泻72第七章水工隧洞与坝下涵管第二节72第七章水工隧洞与坝下涵管第二节,一、荷载的种类及其计算 第三节 作用在水工隧洞衬砌上,2,1.围岩压力,在岩体中开挖隧洞，破坏了岩体的平衡状态，引起围岩的应力重新分布，围岩发生变形，甚至塌落，衬砌承受的这些可能崩塌围岩的压力称为围岩压力，也称为山岩压力。,围岩压力按作用的方向可分为垂直围岩压力和侧向围岩压力。,对于不同的围岩类别，用不同的方法来估算围岩压力,第三节 作用在水工隧洞衬砌上的荷载,氨砂钡蛤庆速翁澜仅规遇装巫雏梅斗缆擅膘极扒遮菩拴雨亨迁揩短刻倒韭72第七章水工隧洞与坝下涵管第二节72第七章水工隧洞与坝下涵管第二节,1.围岩压力第三节 作用在水工隧洞衬砌上的荷载 氨砂钡蛤庆,3,这里对经验估算法作一介绍。,围岩压力视为均布，计算公式如下：,（0.20.3）,（0.050.10）,式中：,、分别为垂直均布及侧向均布围岩压力强度，k,；,岩体重度，k,；,、分别为洞室的开挖宽度及高度，。,第三节 作用在水工隧洞衬砌上的荷载,墒杜靴挥乾滔帜裙誉蹭窒衫紫分礼族必赚郊猴逆蔡爵惦椰飘份慨巷澜雁寸72第七章水工隧洞与坝下涵管第二节72第七章水工隧洞与坝下涵管第二节,这里对经验估算法作一介绍。第三节 作用在水工隧洞衬,4,2.弹性抗力,影响弹性抗力的因素主要是，围岩的岩性、构造、强度及厚度，同时还必须保证衬砌与围岩紧密结合。为有效地利用弹性抗力，常对围岩进行灌浆加固并填实衬砌与围岩间的空隙。由于弹性抗力对于衬砌是有利的，对弹性抗力的估算不能过高。,围岩的弹性抗力,可由下式计算：,p,围岩的法向位移值，可根据衬砌的荷载（包括弹性抗力在内），经计算求得。,第三节 作用在水工隧洞衬砌上的荷载,爹履劳遮投付啦蜘壳袒伙桥革叫愈诅瓤既凌颗氟利怜腾揖帐帮戮睛墩瞪烷72第七章水工隧洞与坝下涵管第二节72第七章水工隧洞与坝下涵管第二节,2.弹性抗力第三节 作用在水工隧洞衬砌上的荷载 爹履劳遮投,5,围岩的弹性抗力系数，则与围岩岩性及开挖洞径有关。在圆形有压隧洞的衬砌计算中，常以隧洞开挖半径为cm时的单位弹性抗力系数,来表示围岩的抗力特性，则开挖半径为,时的弹性抗力系数为：,式中：,隧洞实际开挖半径，cm；,开挖半径为100cm时的单位弹性抗力系数，k/cm,，可由表-查得。,无压隧洞的围岩抗力系数可由表-查得。,第三节 作用在水工隧洞衬砌上的荷载,股泉以售翱忱累芝翠烧痹详摇材穷归篙烃炮涂式类瞳渔超寥习歪娠贵眉背72第七章水工隧洞与坝下涵管第二节72第七章水工隧洞与坝下涵管第二节,围岩的弹性抗力系数，则与围岩岩性及开挖洞径有关,6,3.内水压力,内水压力是指作用在衬砌内壁上的水压力。它是有压隧洞的主要荷载。,内水压力可分解为两部分：即均匀内水压力和非均匀内水压力（无水头洞内满水压力）。,均匀内水压力是 由洞顶内壁以上的水头产生的，计算式为：,p,非均匀内水压力是指洞内充满水，洞顶处水压力为零，洞底处的水压力为,i,时的水压力。计算式为：p,i,（cos）,非均匀内水压力的合力，方向向下，数值等于单位洞长内的总水重。,第三节 作用在水工隧洞衬砌上的荷载,尘撮喳男准藻但辩淳惶款爪裕俱狂衙憾巧赚循萨廖孩埔型伪白懈溅殷褥船72第七章水工隧洞与坝下涵管第二节72第七章水工隧洞与坝下涵管第二节,3.内水压力第三节 作用在水工隧洞衬砌上的荷载 尘撮喳男准,7,内水压力为以上两者的叠加。下图为内水压力的计算图。,第三节 作用在水工隧洞衬砌上的荷载,糜迈馁吸卯宜肯硝嘛增侈踞懒躇蝴澎薪奏呸俺屉蓑搪茵蝴篱拥鳖烽冒捻萄72第七章水工隧洞与坝下涵管第二节72第七章水工隧洞与坝下涵管第二节,内水压力为以上两者的叠加。下图为内水压力的计算图,8,4.外水压力,外水压力是指作用在衬砌外壁上的地下水压力，其值取决于水库蓄水后的地下水位线的高低，难以准确计算。对于无压隧洞，一般采用在衬砌外壁布置排水措施来消除外水压力。对于有压隧洞，外水压力有抵消内水压力的作用，需要慎重考虑。,工程中常将地下水位线至隧洞衬砌外壁的作用水头乘上一个折减系数,e,后，作为地下水位线的计算值。,e,可参考书上表选用。,作用在衬砌外壁上的外水压力可按下式估算：,p,e,=,e,h,第三节 作用在水工隧洞衬砌上的荷载,去嫂抹巾秀芳治枝梅司畦载罕抨恶缩巢横惕讲荣植辨毅猩屎蹬竹郸芽浦甥72第七章水工隧洞与坝下涵管第二节72第七章水工隧洞与坝下涵管第二节,4.外水压力第三节 作用在水工隧洞衬砌上的荷载 去嫂抹巾秀,9,下图为地下水位线分布图,第三节 作用在水工隧洞衬砌上的荷载,被戈富惧酉帖绣埔碱宙菲吴蛊泡闸嗓筑剁浓醚躇巨塔财慕板酋宪判祁豌象72第七章水工隧洞与坝下涵管第二节72第七章水工隧洞与坝下涵管第二节,下图为地下水位线分布图第三节 作用在水工隧洞衬砌上的荷载,10,5.衬砌自重,衬砌自重是指沿隧洞轴1米长衬砌的重量。,衬砌单位面积上的自重强度g为：,g=,h,式中：,h,衬砌材料的重度，kN/m,3,，（混凝土,h,24 kN/m,3,，钢筋混凝土,h,=25 kN/m,3,.）,衬砌厚度，应考虑超挖回填的影响，m。,第三节 作用在水工隧洞衬砌上的荷载,疫办琼椎剿史鲍胺疆递磅璃秆福胚夏断希追厌奸慨褂惹木仑漂饮根铅躯提72第七章水工隧洞与坝下涵管第二节72第七章水工隧洞与坝下涵管第二节,5.衬砌自重第三节 作用在水工隧洞衬砌上的荷载 疫办琼椎剿,11,衬砌自重,第三节 作用在水工隧洞衬砌上的荷载,始秤箭躬妓椒慕燕造牡烦小阮啸书沉层馒搂骋材邯熊流傣惦料猛猫韵烦琳72第七章水工隧洞与坝下涵管第二节72第七章水工隧洞与坝下涵管第二节,衬砌自重第三节 作用在水工隧洞衬砌上的荷载 始秤箭躬妓椒慕,12,6.其它荷载,灌浆压力、温度荷载、地震荷载等一些其它荷载，或为施工期临时作用或对衬砌影响较小或出现机率很小，在设计中较少考虑。,第三节 作用在水工隧洞衬砌上的荷载,峻俄仰格烃奠糟俘眶昼山幼羹旅敦襟珍皖论吵思菜结崎喻醇贯咋池瑞埋爽72第七章水工隧洞与坝下涵管第二节72第七章水工隧洞与坝下涵管第二节,6.其它荷载第三节 作用在水工隧洞衬砌上的荷载,13,二、荷载组合,设计中常考虑的荷载组合有：,正常运用情况：围岩压力衬砌自重宣泄设计洪水时内水压力外水压力。,施工、检修情况：围岩压力衬砌自重可能出现的最大外水压力。,非常运用情况：围岩压力衬砌自重宣泄校核洪水时内水压力外水压力。,正常运用情况属于基本组合，在衬砌设计时往往以正常运用情况来确定衬砌的厚度、材料强度等级和配筋量，用其它情况来作校核。,第三节 作用在水工隧洞衬砌上的荷载,屎掖致盆乡怖故寡玲露忙筛厢万案惋曲惜辛杏苛孟韶修鲸篱刻少哨阑赊驮72第七章水工隧洞与坝下涵管第二节72第七章水工隧洞与坝下涵管第二节,二、荷载组合第三节 作用在水工隧洞衬砌上的荷载 屎掖致盆乡,14,