潜浮隧道的设计方案探讨

   2005-11-13 30860
核心提示:我国琼州海峡海水深度大,采用桥梁和隧道方案的困难都很大,潜浮隧道是跨海浮桥解决通航问题的一种简便、实用和经济的方案。潜浮隧道
 我国琼州海峡海水深度大,采用桥梁和隧道方案的困难都很大,潜浮隧道是跨海浮桥解决通航问题的一种简便、实用和经济的方案。潜浮隧道是隧道的一种新形式,具有较多的特点。本文对它的结构特点、计算、防护和365JT施工作方案探讨。

关键词:潜浮隧道   桩基   预应力

 

一、潜浮隧道的特点

1、原理

隧道都是埋设在岩土地层中,采用暗挖或明挖法施工,工衬砌保持岩土的压力平衡,施工是逐步完成的。隧道断面形式都为拱形曲线,以利平衡承受的巨大压力。公路隧道的宽度大,水下隧道适合采用矩形单箱双室断面,以便加工预制。水下隧道的横断面积大,浮力巨大,能够基本平衡隧道的重量,需设桩基支持和固定,只能预制和水下安装。

为了平衡巨大的浮力,适合采用内衬钢板的预应力砼结构,无防护麻烦。假定为双向6车道,采用矩形单箱双室断面,中隔墙可设通道相通,单室净空为6x12m,单个车道宽度3.75m,钢筋砼箱壁厚度0.80m。每延米排水量201吨,自重155吨,浮力46吨,浮力还能够承受活载,故需要再加压重才能下沉。由于活载的作用会引起浮力的变化,隧道内力也有变化,隧道仍然需要锚固。

    所谓潜浮隧道是指水深在80m以内的浅海中,采用间距60m的双柱式桩基排架,将隧道预制管节安放和固定于上,使施工比较方便。由于潜浮隧道的浮力巨大,隧道自重基本上已由浮力所平衡,活载由桩基承受。被固定的潜浮隧道稳定和承力可靠,方便预制隧道管节的拼装,无防护麻烦,基本类同上海黄浦江沉管隧道。

2、桩基

    在水深80m以内的浅海中,选用直径3m的桩基,采用冲击钻机施工可行。钻孔钢护筒采用16mm厚度船用钢板卷制焊接,为了加强钢护筒的纵向刚度,可采用角钢在筒内作纵向焊接加劲。桩基砼浇灌至365JT设计标高以上1m,以后抽水凿除桩头砼,浇灌封头砼和焊接钢板。然后水下切割钢护筒,浮吊安装预制钢筋砼盖梁,并水下焊接固定。预制隧道管节安放在排架盖梁上,再水下焊接固定。对于水深较浅时,自然桩基直径可以减小。对于潜浮隧道的出水坡度段,桩基排架间距按需要作灵活调整。隧道与桩基排架相配合,使潜浮隧道的施工变得简便易行。

3、构造

    采用单箱双室的钢筋砼断面,施工预制简便,内力可按箱形刚架计算。隧道潜浮较深,水压力很大。普通钢筋砼要开裂,很适合采用防水砼和预应力365JT技术,防止钢筋砼开裂,有利于防止隧道漏水,可减少普通钢筋的用量。为保证潜浮隧道的绝对安全,采用10mm厚度钢板作内衬形成封闭钢箱,起到防水和保险的作用,便于防漏抢修,并参与刚架受力,兼作浇筑砼的内模板使用。对钢板内壁加焊锚固钢筋,采用5厘米厚度钢筋网和钢丝网喷射砼作防火层,并分段设置自动控制的喷水灭火管线,起到耐久、防锈、防水和防火的安全作用。隧道要浮运就位安装,必须在预制节段两端设封头端板,在接头安装处理好以后,再打通除封头端板。为了方便除封头端板,采用便于装拆的钢骨架和止水的加劲钢板。隧道预制管节应从一端逐一拼装,便于封头端板拆除和重复使用,以降低工程造价。预制管节两端钢接头的断面尺寸和标准精度要严格,以便于安装、接头连接预应力张拉和焊接处理。隧道每延米顶、底板横向设预应力钢绞线各3束,边墙竖向1束,钢绞线束随水压力减小而减少,在框架节点各设2束钢绞线加强纵向刚度。隧道进出口在水上,每延米顶、底板横向预应力钢绞线束减少,框架节点纵向钢绞线束成倍增加。

4、接头

    潜浮隧道分节段预制,以便预制和浮运安装。为了便于安装和拼接,隧道管节接头部位应采用钢板材料,预埋在钢筋砼中,以便于内外焊接接头连接钢板。为了防止漏水,接头加设橡胶止水密封垫层,采用张拉连接预应力。为了接头安装方便,还需要焊接导向、定位和连接装置,完善安装和拼接方案。隧道管节接头的外部焊接钢板和安装钢模板,并压注砼以防护接头钢板的锈蚀。考虑在管节顶板开孔和安设竖向直径为2m的钢管井筒,形成沉箱,方便人和机具进入管节内,以便隧道管节的接头连接操作和施工处理。最后焊接钢板和浇灌砼封闭孔口,切割和拆除钢管井筒。潜浮隧道的接头处理是关键技术,在水深40m以内作钢板的切割和焊接是可行的,海洋救捞公司对水下安装和焊、割有独特的技术解决。

5、预制

    潜浮隧道管节的接头处理较麻烦,故隧道管节的划分宜长,长度以120m左右为宜,

    以减少接头的数量。预应力混凝土隧道管节的重量巨大,达18642吨,适合采用在干船坞内预制,利用浮力可以比较方便的实现浮运。为了减小干船坞的深度,可以采用分两期来预制,即先作底板和下半部实现成船浮运,只需3.5m吃水深度,上半部浮运出干船坞以后,再继续完成预制管节。为了预制隧道管节,需要在海边选择适当的位置建设干船坞。可在广州新建的龙穴岛30万吨干船坞预制。

6、进出口

    隧道进、出水口的节段吃水深度较浅,呈现出半潜浮状态,施工反而不方便,浮运和安装除利用高潮位的有利条件外,还应加设辅助浮筒进行安装,或者部分作成双壁钢套箱以减轻自重,安装以后再浇灌砼。由于隧道的浮力减小,则应增加桩基排架数目,以支承隧道的重量。为了防避潮差和浪高,隧道要露出水面相当的高度,此部分类似箱形桥梁,重量都支承在桩基排架上,排架间距为30m。它可以采用浮吊安装,或支架上现浇施工,为了减轻浮吊和支架的负担,应分期完成,设计都应该考虑到施工和使用阶段的各自特点。

7、通风、照明和排水

    隧道的通风是极为重要的,故行车净空高度设为6m,以便布置送、排风管道。”V“形的隧道纵断面,如同采矿坑道,风压问题很重要。照明更是必须重视,可以改善行车条件和景观,以方便行车。为了预防意外漏水,必须设置抽、排水设备和管道。通风、照明、防火和排水设施必须是经常和不间断的,设备和电源应该采用双套备用。

8、管理

    由于潜浮隧道很长,隧道的安全极为重要,故隧道应加强管理,必须有安全监控设备和安全事故应急设施,以保证365JT交通安全。在隧道口应加宽建设管理设施平台,也便于安装通风、照明、排水和发电等设备。

一、内力

1、水压

水压力是潜浮隧道内力计算的主要依据,首先应按航道的需要确定设计水深。琼州海峡采用<<便航式跨海浮桥>>方案,主航道需要设置水下潜浮隧道来解决,其位置按通航、地形、地质条件和施工方案来确定。海峡的特点是宽达20公里,两岸水深度较浅,中部水很深,在120~150m左右,平均水深50m,最大浪高3.3m,潮位差3.6m。主航道上隧道的航道深度,应由船舶的水深度来确定,要满足最大船舶和特殊要求的需要。30万吨的超级油轮,水深度22.2m。考虑到将来的发展需要,预留一定的安全余地,航道深度以低潮位为准,采用最小的水深度24m,可满足通航的需要。隧道高度采用7.6m,隧道底的最小水深31.6m。最大潮水位差3.6m,隧道底的水深35.2m,考虑最大浪高3.3m,应按最大水深38.5m的压力设计隧道。隧道进出口坡度段,水深变化由0~38.5m,应按水深变化计算不同的压力。

2、计算模式:隧道的单箱双室断面图形对称,可按箱形刚架公式计算。

箱壁厚度0.8 m  I=BH³/12=1x0.8³/12=0.0427m²*²

K=(I1/I2)/(h/l)=(0.0427/0.0427)/(6.8/12.8)=0.5313

φ=20(1+2K)(6+K)/K=20x(1+2x0.5313)x(6+0.5313)/0.5313=507.1131

⑴顶、底板水压

顶板MAE =Ql²/[12(1+2K)]=30.9x10x12.8²/[12x(1+2x0.5313)]=2045.42kn.m

底板MCF =Ql²/[12(1+2K)]=38.5x10x12.8²/[12x(1+2x0.5313)]=4946.86kn.m

顶板MBABE=Ql²(1+3K)/[12(1+2K)]= 30.9x10x12.8²x(1+3x0.5313)/[12 x(1+2x0.5313)]

=5305.61kn.m

底板MDCDF=Ql²(1+3K)/[12(1+2K)]= 38.5x10x12.8²x(1+3x0.5313)/[12x(1+2x0.5313)]

=6610.55kn.m

⑵侧墙均布水压

边墙MAE CF=Ql²K/[6(1+2K)]=30.9x10x6.8²x0.5313/[6x(1+2x0.5313)]= 613.41kn.m

隔墙MBABEDCDF=Ql²K/[12(1+2K)]=30.9x10x6.8²x0.5313/[12x(1+2x0.5313)]= 306.70kn.m

⑶侧墙三角形水压

顶板MA=Ql²(59+8 K)/(6φ)=7.6x10x6.8²(59+8x0.5313)/(6x507.1131)=73.05kn.m  

MBABE=Ql²(31+7K)/(6φ)=7.6x10x6.8²x(31+7x0.5313)/(6x507.1131)=40.10kn.m

  底板MCF =Ql²(61+12K)/(6φ)=7.6x10x6.8²(61+12x0.5313)/(6x507.1131)=77.82kn.m

      MDCDF=Ql²(29+3K)/(6φ)=7.6x10x6.8²(29+3x0.5313)/(6x507.1131)=35.34kn.m

3、顶、底板自重:             顶板MBABE=Ql²(1+3K)/[12(1+2K)]=25x0.8x12.8²x(1+3x0.5313)/[12x(1+2x0.5313)]=343.41kn.m

底板MDCDF=Ql²(1+3K)/[12(1+2K)]= -25x0.8x12.8²x(1+3x0.5313)/[12x(1+2x0.5313)]= -343.41kn.m

顶板MAE =Ql²/[12(1+2K)]=25x0.8x12.8²/[12x(1+2x0.5313)]=132.39kn.m

底板MCF =Ql²/[12(1+2K)] =-25x0.8x12.8²/[12x(1+2x0.5313)]= -132.39kn.m

4、墙体压力:顶板RAE=Ql/2=(25x0.8+30.9x10)x12.8/2=2105.6 kn/m

墙底RCF=Ql/2+QH=(25x0.8+30.9x10)x12.8/2+25x0.8x6.8=2241.6 kn/m

中隔墙RB=2 x 2105.6=4211.2 kn/m    RD=4211.2+25x0.8x6.8=4347.2 kn/m

5、内力组合:无活载的水压内力最大。

顶板MAE =1.2x(2045.42+132.39+613.41+73.05)=-3437.12 kn.m

  MBABE =1.2x(5305.61+343.41-306.70- 40.10)=-6363.01 kn.m

  MMAX=1.2x[(30.9+2.5)x10x12.8²/8-0.5x(5302.51-2864.27)-2864.27]=2321.23kn.m

底板MCF =1.2x(4946.86-132.39+613.41+77.82)=-6606.84 kn.m

  MDCDF =1.2x(6610.55 -343.41-306.70-35.34)=-7110.12 kn.m

  MMAX=1.2x[(38.5-2.5)x10x12.8²/8-0.5x(5925.10-5560.27)-5560.27]=218.90 kn.m

⑶侧MMAX=1.2x[30.9x10x6.8²/8+0.214x7.6x10x6. 8²-0.5x(5505.70-2864.27)-2864.27]

=-1976.30 kn.m

墙体压力:顶板RAE=1.2x2105.6 =2526.72kn/m  墙底RCF=1.2x2241.6=2689.92 kn/m

中墙RB=1.2x4211.2 =5053.44kn/m    RD=1.2x4347.2=5216.64 kn/m²

6、不同水深:隧道中部和进出口段,以3 m级差分别计算内力,反映出水压力变化规律。

                         不同水深隧道框架杆件内力计算表                  (kn.m)

Ms

ACEF

Mx

BABE

MCD

ACEF

MCD

BABE

MCS

A E

MCS

BABE

MCS

C F

MCS

DCDF

MSY

A C

MSY

BADC

MjZ

MAX

MCZ

墙中

MBZ

跨中

2m

 

 

 

 

 

 

 

 

132

343

512

 

-274

257

343

389

-102

-264

5

 

 

8

4

73

40

78

35

213

299

512

752

 

73

625

859

579

554

 

54

8

27

69

8

4

240

368

594

775

290

1028

1374

981

991

1126

605

11

225

504

68

34

498

773

1208

949

573

1413

1889

1426

1476

1741

211

14

424

1099

127

64

756

1339

1823

1122

757

1799

2404

1871

1962

2355

439

17

622

1614

187

93

1014

1824

2437

1295

1018

2184

2918

2137

2447

2970

678

20

821

2129

246

124

1272

2309

3052

1469

1261

2570

3434

2761

2932

3584

738

23

1019

2644

306

153

1531

2795

3666

1642

1503

2955

3949

3206

3418

4198

886

26

1218

3159

365

183

1789

3280

4280

1816

1746

3341

4464

3651

3903

4813

1036

29

1417

3674

425

212

2047

3765

4895

1989

1989

3726

4979

4132

4388

5427

1167

32

1615

4190

484

242

2305

4251

5509

2162

2231

4112

5494

4541

4874

6042

1334

35

1814

4705

544

272

2563

4736

6124

2336

2474

4497

6010

4987

5359

6656

1483

38.5

2045

5306

613

307

2864

5302

6840

2530

2757

4947

6611

5506

5925

7373

1657

表中:未计载组合及安全系数,同一水深数字上栏为顶板、下栏底板,MsMx——顶、底板水压力,MCDMCD——侧壁等载水压力,MCS——侧壁三角形水压力,MSY——水压总内力,MjZ——顶、底板简支水压内力,MCZ——侧壁墙中水压内力,MBZ——顶、底板跨中水压内力。

7、水上与挂车-120内力组合

箱壁厚度0.4 m    I=BH³/12=1x0.4³/12=0.0053m²*²

K=(I1/I2)/(h/l)=(0.0053/0.0053)/(6.4/12.4)=0.5161

顶板MAE= 1.2Ql²/[12(1+2K)]=1.2x10x12.4²/[12x(1+2x0.5161)]= -75.66kn.m

底板MCF =1.2Ql²/[12(1+2K)]+1.1x12x0.2451x(P/l)l²/[l2x(1+2K)]=1.2x10x12.4²/[12x(1+

     2x0.5161)]+1.1x12x0.2451x(150/12.4)x12.4²/[12x(1+2x0.5161)]= -322.42kn.m

顶板MBABE=1.2Ql²(1+3K)/[12(1+2K)]=1.2x10x12.4²x(1+3x0.5161)/[12 x(1+2x0.5161)]

= -192.81kn.m     

MMAX=1.2x10x12.4²/8-0.5x(75.66+192.81)=96.41kn.m

底板MDCDF=[1.2Q+1.1x12x0.2451x(P/l)]l²(1+3K)/[12(1+2K)]=[1.2x10+1.1x12x0.2451x (150/12.4)] x 12.4²x(1+3x0.5161)/[12 x(1+2x0.5161)]= -640.83kn.m

MMAX=[1.2Q+1.1x12x0.2451x(P/l)]l²/8-0.5x(322.42+640.83)= [1.2x10+1.1x12x

0.2451x(150/12.4)] x 12.4²/8-0.5x(322.42+640.83)= 501.23 kn.m

8、纵向活载内力:按等跨连续梁和挂-120计算。

⑴水中:无限跨L=60 m    M=1.1(-0.171PL)=1.1x(-0.171x2400x60)= -27086.4 kn.m

MMAX=1.1(0.188PL)= 1.1x(0.188x2400x60)=29779.2 kn.m

Q=1.1(0.5P)=1.1x(0.5x2400)=1320 kn

R=1.1(1.274P)=1.1x(1.274x2400)=3363.36 kn

⑵水上:五跨L=30 m

M=1.2(-0.105qL²)+1.1(-0.179PL)=1.2x(-0.105x784x30²)+1.1x(-0.179x2400x30)

= -103082.4 kn.m

MMAX=1.2(0.1qL²)+1.1(0.211PL)=1.2x(0.1x784x30²)+1.1x(0.211x2400x30)=101383.2 kn.m

Q=1.2(0.606L)+1.1(0.679P)=1.2x(0.606x784x30)+1.1x(0.679x2400)=18896.3 kn

R=1.2(1.183qL)+1.2(1.274P)=1.2x(1.183x784x30)+1.1x(1.274x2400)=36752.35 kn

二、截面配筋

1、水下框架

⑴顶板RgAg+RyAy=RabX  b=100cm  Ag=100cm² Ra=23mPa  Rg=240 mPa Ry=1860 mPa

X= (RgAg+RyAy)/( Rab)=(240x100+0.6x1860x37.8)/(23x100)=28.8cm   钢绞线3x9Φj15.24

M=0.8RabX(ho-X/2)=0.8x23x100x28.8x(65-28.8/2)x10ˉ³=2681.395kn.m> MMAX=2321.23kn.m

X=RyAy/( Rab)=0.6x1860x37.8/(23x100)=18.3cm

M=0.8RabX(ho-X/2)=0.8x23x100x18.3x(165-18.3/2) x10ˉ³=5247.781kn.m>M A=-3437.12 kn.m

M=0.8RabX(ho-X/2)=0.8x23x100x18.3x(195-18.3/2) x10ˉ³=6257.941kn.mMBA=-6363 kn.m

底板  RgAg+RyAy=RabX        钢绞线3x9Φj15.24

X= (RgAg+RyAy)/( Rab)=(240x100+0.6x1860x37.8)/(23x100)=28.8cm

M=0.8RabX(ho-X/2)=0.8x23x100x28.8x(40-28.8/2) x10ˉ³=1356.595kn.m>MMAX=218.90kn.m

X=RyAy/( Rab)=0.6x1860x50.4/(23x100)=24.4cm          钢绞线3x12Φj15.24

M=0.8RabX(ho-X/2)=0.8x23x100x24.4x(165-24.4/2)x10ˉ³=6860.109kn.m>M C=-6606.84 kn.m

M=0.8RabX(ho-X/2)=0.8x23x100x24.4x(165-24.4/2)x10ˉ³=6860.109kn.mMDC=-7110 kn.m

侧墙 MAE =-3437.12 kn.m  MCF =-6606.84 kn.m  MMAX=-1976.30 kn.m

RAE=2526.72kn/m    RCF=2689.92 kn/m    b=100cm   ho=65cm

     墙顶e=3437.12/2526.72=1.36m         钢绞线1x9Φj15.24

        RabX(e-ho+X /2)=ayRyAyey-RgˊAgˊegˊ     ay=a/ξ-b =0.4/(X/ho)=0.4ho/X   

        23x100X(136-65+X/2)= 0.4x65/(X)x 0.6x1860x12.6x136-340x100x76

        X³+0.0617X²+2247X-43236.4=0        X=17.1cm    

N=0.76RabX+0.76(RgˊAgˊ-RyAy)=0.76x23x100x17.1/10 +0.76x(100x340-0.6x

1860x12.6)/10=4504.4 kn> RAE=2526.72kn/m

  墙底e=6606.84/2689.92=2.46m        钢绞线1x9Φj15.24

        RabX(e-ho+X /2)= ayRyAyey-RgˊAgˊegˊ           

        23x100X(246-65+X/2)= 0.4x65/(X)x0.6x1860x12.6x246-340x100x186

        X³+0.1574X²+5499.1X-79448.3=0     X=14cm    

N=0.76RabX+0.76(RgˊAgˊ-RyAy)=0.76x23x100x14/10 +0.76x(100x340-0.6x

1860x12.6)/10=4441 kn> RAE=2689.92kn/m

  墙中部e=1976.30/0.5x(2526.72+2689.92)=0.76m

          RabX(e-ho+X /2)= ayRyAyey-RgˊAgˊegˊ            钢绞线1x9Φj15.24

          23x100X(76-40+X/2)= 0.4x40/(X)x0.6x1860x12.6x76-340x100x41

          X³+0.0313X²+1212.2X-14868.6=0         X=11cm     

N=0.76RabX+0.76(RgˊAgˊ-RyAy)=0.76x23x100x11/10 +0.76x(340x100-0.6x

1860x12.6)/10=3438.1 kn> RAE=2608.32kn/m

2、水上框架

⑴顶板RgAg+RyAy=RabX b=100cm  Ag=100cm² Ra=23mPa  Rg=240mPa  Ry=1860 mPa

X= (RgAg+RyAy)/( Rab)=(240x100+0.6x1860x12.6)/(23x100)=16.5cm   钢绞线1x9Φj15.24

M=0.8RabX(ho-X/2)=0.8x23x100x16.5x(25-16.5/2)x10ˉ³=508.53kn.m>MMAX=96.41kn.m

  M=0.8RabX(ho-X/2)=0.8x23x100x16.5x(70-16.5/2) x10ˉ³=1874.73kn.m>M AE =-75.66kn.m M=0.8RabX(ho-X/2)=0.8x23x100x16.5x(70-16.5/2) x10ˉ³=1874.73kn.m>MBA=-192.81kn.m

底板  RgAg+RyAy=RabX          钢绞线2x9Φj15.24

X= RyAy/( Rab)=0.6x1860x25.2/(23x100)=12.2cm

M=0.8RabX(ho-X/2)=0.8x23x100x12.2x(30-12.2/2) x10ˉ³=525.28kn.m>MMAX=501.23 kn.m

M=0.8RabX(ho-X/2)=0.8x23x100x12.2x(70-12.2/2)x10ˉ³=1434.43kn.m>M CF=-322.42kn.m

M=0.8RabX(ho-X/2)=0.8x23x100x12.2x(70-12.2/2)x10ˉ³=1434.43kn.m>MDCDF=-640.83kn.m

侧墙 MAE =-75.66 kn.m  MCF =-322.42 kn.m 

RAE=10x12.4/2=62kn/m    RCF=62+10x6.4/2=94 kn/m    b=100cm   ho=25cm

墙顶e=-75.66/62=1.22m       Agˊ=100cm²     钢绞线1x9Φj15.24

        RabX(e-ho+X /2)=ayRyAyey-RgˊAgˊegˊ     ay=a/ξ-b =0.4/(X/ho)=0.4ho/X   

        23x100X(122-25+X/2)= 0.4x25/(X)x 0.6x1860x12.6x122-340x100x102

        X³+0.0843X²+3015.7X-14917.5=0        X=5cm      

N=0.76RabX+0.76(RgˊAgˊ-RyAy)=0.76x23x100x5/10 +0.76x(100x340-0.6x

1860x12.6)/10=2867.8 kn> RAE=62kn/m

墙底e= -322.42/94=3.43m               钢绞线1x9Φj15.24

        RabX(e-ho+X /2)= ayRyAyey-RgˊAgˊegˊ           

        23x100X(343-25+X/2)= 0.4x25/(X)x0.6x1860x12.6x343-340x100x323

        X³+0.2765X²+5499.1X-41940=0     X=7.5cm    

N=0.76RabX+0.76(RgˊAgˊ-RyAy)=0.76x23x100x7.5/10 +0.76x(100x340-0.6x

1860x12.6)/10=2826.3 kn> RAE=94kn/m

3、隧道纵向

水中   RyAy=RabX      b=2640cm      钢绞线6x12Φj15.24

X= RyAy/(Rab)=0.6x1860x100.8/(23x2640)=2cm    

M=0.8RabX(ho-X/2)=0.8x23x2640x2x(720-2/2) x10ˉ³=69852.29kn.m>Mj=-27086.4kn.m

M=0.8RabX(ho-X/2)=0.8x23x2640x2x(720-2/2) x10ˉ³=69852.29kn.m> MMAX=29779.2 n.m

  Q=0.051√¯(R)bho=0.051√¯(40)x240x720=55737kn>Qj=1320 kn  截面满足要求

Q=0.05(0.95/1.25)Rlbho=0.05x0.76x2.15x240x720=14118kn> Qj=1320 kn箍筋按构造配置

水上   RyAy=RabX      b=2520cm      钢绞线12x12Φj15.24

X= RyAy/(Rab)=0.6x1860x201.6/(23x2520)=3.9cm    

M=0.8RabX(ho-X/2)=0.8x23x2520x3.9x(705-3.9/2) x10ˉ³=127136kn.m>M=-103082.4kn.m

M=0.8RabX(ho-X/2)=0.8x23x2640x3.9x(705-3.9/2) x10ˉ³=127136kn.m>MMAX=101383.2kn.m

  Q=0.051√¯(R)bho=0.051√¯(40)x120x670=25933.21kn>Qj=18896.3kn  截面满足要求

Q=0.05(0.95/1.25)Rlbho=0.05x0.76x2.15x120x670=6568.68kn< Qj=36752.35kn钢绞线抗剪

三、工程数量:单位长度表示。

1、砼:C40  水中:v=62.14m³/m L=3500m计,V=3500x62.14=217490m³

⑵水上:v=31.36m³/m L=240m计,V=2x120x31.36=7526.4m³

           ⑶合计:V=217490+7526.4=225016.4 m³每延米62 m³未计下部桩基数量。

2、钢材:

钢板:①隧道内衬:δ=10mmg=4x(12.10+6.10)x1.0x0.01x7850=5714.8kg/mL=3500+2x120=3740mG=3740x7526.4=28148.736吨。

        ②接头G=[30x(67.6x1.5+60.4x0.5)+2x (64.4x1.5+60.4x0.5)]x0.01x7850=329.826吨。

⑵型钢:①隧道内衬:加劲和锚固钢板L80x50x6g=(2x32.8+66)x5.935=781kg/mL=3500+2x120=3740mG=3740x781=2920.94吨。

      ②接头G=[30x(67.6+135x1.5)+2x(64.6+129x1.5)]x5.935=51.155

⑶钢绞线:Φj15.24g=1.102kg/mG=[(3x9x26.4+3x12x26.4+1x9x2x7.6)x2500+(2x9x26.4+

2x12x26.4+1x9x2x7.6)x1000+(1x9x25.2+2x9x25.2+1x9x2x6.8)x240+2x6x12x3500+2x12x12x240]x1.102x1.07=7677.843

钢筋:G=(1550x3500+1136x240+13676)x0.888+4717440x0.26=6298.183

合计:G=28148.736+329.826+2920.94+51.155+7677.843+6298.183=45426.683吨,每延米12.146未计下部桩基数量。

四、结束语

通过对跨海潜伏隧道的内力分析和配筋计算,有了更加清楚的认识。它安全可靠和经济合理,施工的技术可行,具有实用价值。实际应用时,还可以作进一步的优化和调整,使其更加完善。

 
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