Курсовий проект
Розрахунок бетонної оброблення гідротехнічного тунелю
1. Інженерно-геологічні умови
Проектовані підземні споруди розташовуються в грунтах архейської групи представленої гранітогнейсамі і невеликими масивами гранітів з численними разнооріентірованних жилами пегматівов потужністю до перших десятків метрів. Грунти многолетнемерзлие з температурою до мінус 4, з потужністю в межах заплави близько 100 м, в берегових схилах до 300 м талики шириною 110 м під руслом р. Тімптон.
Властивості грунтів у талому стані для інженерно-геологічних зон 2 (зона розвантаження) і 3 (незмінний масив) представлені в таблиці 1, в зонах розломів в таблиці
На даному етапі естейственное напружений стан масиву, в межах глибин проектованих поземних споруд, прийнято рівним вазі вищерозміщених товщі грунтів.
Сейсмічність району 8 балів.
гідрокарбонатно жорсткість води-середовища приймаємо 0,25 мг * екв/л, що вимагає уточнення.
Таблиця 1
ХарактерістікаІнженерно-геологічна зона2Плотность, т/м 3 2,7Коеффіціент фортеці в масиві fm 6Модуль деформації, МПа26000Модуль пружності динамічний Е d, МПа48000Коеффіціент Пуассона0,19Коеффіціент тренія0,66Сцепленіе с, МПа0,49Степень тріщинуватості по СНиП 2.02. 02-85 * СлаботрещіноватиеКоеффіціент фільтрації k, см/с1,9 * 10 - 3 Примітка - коефіцієнт тертя і зчеплення по поверхні тріщин рівні tg=0.5, c=0.01 Мпа 2. Матеріали конструкцій обделок
Бетон важкий класу міцності на стиск В25, робоча арматура класу A-III (А400). Характеристики матеріалів по СНиП 2.06.08-87 представлені в таблиці 3 і 4.
Таблиця 2
ХарактерістікаБетон класу В25Норматівное опір осьовому стиску R bn, МПа18,5Нормотівное опір осьовому розтягу R btn, МПа1,6Расчетное опір осьовому стиску R b, МПа14,5Расчетное опір осьовому розтягу R bt, МПа1,05Начальний модуль пружності при стисненні і розтягуванні Е і, МПа3х10 4 Коефіцієнт Пуассона0,2Плотность, т/м 3 2,5
Таблиця 4
ХарактерістікаАрматура класу А-III (А 400) нормотівно опір розтягуванню R sn, МПа390Расчетное опір розтягуванню R s, МПа365Расчетное опір стисненню R sc, МПа365Модуль пружності, Е упр, МПа2х10 5
3. Розрахункове перетину 1-1
Обделка монолітна залізобетонна тип I, розташована в інженерно-геологічній зоні 2, відстань від шелига зводу до поверхні землі 61 м.
Конструкція оброблення з розрахунковою схемою для експлуатаційного періоду показана на малюнку 49, розрахункова схема для ремонтного періоду показана на малюнку 54. Конструкція оброблення та додані навантаження симетричні щодо вертикальної осі, тому в розрахунку розглядається половина розтину.
Величини внутрішнього напору води відносно горизонтальної осі тунелю:
- Н 1=36 м - при нормальному підпорному рівні води у водосховищі;
- Н 1=49,2 - для гідравлічного удару при нормальній експлуатації тунелю;
Н 1=62,1 - для гідравлічного удару при скиданні навантаження.
Напір підземних вод відносно горизонтальної осі тунелю Н е=35 м.
Розрахунок на експлуатаційні навантаження здійснюється з урахуванням жорсткості арматурного перетину при модулі пружності конструкції Е k=E s, площі перетину A k=A s і моменту інерції конструкції I k=I s.
У першому наближенні задаємося мінімальним відсотком армування з подальшим коректуванням у разі потреби.
2,
де - мінімальний відсоток армування;
bk - ширина оброблення;
hk - товщина оброблення.
Приймаємо дворядне армування з площею перетину на 1 м довжини тунелю As=21,0 см2 - чотири стрижні діаметром 20 мм у внутрішньої поверхні оброблення і чотири стрижні діаметром 16 мм біля зовнішньої.
Ev=
Рис. 1 Перетин тунелю
4. Розрахунок бетонної оброблення напірного тунелю (аналітичним методом)
Вихідні дані для розрахунку:
1. Внутрішній діаметр тунелю - D =6.92 м.
2. Внутрішній напір води - Р W =3.6 МПа (360 кН/м 2).
3. Порода, навколишнє вироблення - міцні глинисті сланці среднетрещіноватие, для яких:
коефіцієнт міцності f=6,
коефіцієнт питомої відсічі - Ко=...
