圓拱重力墻式隧洞設(shè)計(jì)淺析

【摘 要】湟中縣是青海省的農(nóng)業(yè)和水利大縣，境內(nèi)水利設(shè)施分布眾多，尤其是建于七、八十年代的小型農(nóng)灌工程占比較大，目前多數(shù)工程達(dá)到設(shè)計(jì)使用年限，但經(jīng)過妥善維修或改造后仍能發(fā)揮良好的效益，相對(duì)于新建工程有更高的性價(jià)比，文章基于縣內(nèi)山川交錯(cuò)地形復(fù)雜穿山隧洞使用普遍且維修難度大的現(xiàn)實(shí)條件，特用結(jié)構(gòu)力學(xué)推算的方法論述了小型水工隧洞關(guān)鍵部位頂拱的設(shè)計(jì)依據(jù)，為工程建設(shè)提供參考。

【關(guān)鍵詞】小型水工隧洞；山巖壓力；配筋

湟中縣在七、八十年代建了許多小型水工隧洞，由于技術(shù)、經(jīng)濟(jì)條件的限制以及小型農(nóng)灌工程遵循的技術(shù)簡單、建期短、顯效快的建設(shè)特點(diǎn)，建筑物設(shè)計(jì)形式選擇也很單一，建成的水工隧洞以圓拱重力墻式居多，“馬蹄形”等其他形式的隧洞占比不到10%，近年來在工程維修過程中發(fā)現(xiàn)，圓拱重力墻式隧洞最容易出現(xiàn)問題的部位是拱頂，文章以青海省西寧市湟中縣云谷川灌區(qū)東干渠隧洞維修和改造工程為例，針對(duì)圓拱進(jìn)行荷載計(jì)算分析求得圓拱最不利截面內(nèi)應(yīng)力，并進(jìn)行配筋計(jì)算。

一、基本資料

云谷川灌區(qū)東干渠加大輸水流量2.5m3/s，干渠有3座隧洞，3座共長640m，過流能力同干渠，均建成于七十年代屬圓拱重力墻式襯砌形式，3座隧洞頂拱均有不同程度損壞現(xiàn)象，目前均在使用但需維修和改造，頂拱由預(yù)制鋼筋砼拱圈拼砌而成，拱圈厚度12cm，凈跨1.6m，側(cè)墻為漿砌石厚度35cm基本完好，1#、2#隧洞更換部分拱圈即可正常使用，3#隧洞損壞嚴(yán)重需在其旁邊距離10m處平行原洞新建一座隧洞，代替3#原隧洞。……