【摘要】：并考虑围岩与衬砌结构联合受力，对衬砌结构内力采用有限元方法进行计算对比分析。计算参数见表9.3-3。表9.3-3引水隧洞计算参数②计算工况及荷载组合运行期：衬砌自重+围岩压力+岩石弹性抗力+内水压力+外水压力检修期：衬砌自重+围岩压力+岩石弹性抗力+外水压力施工期：衬砌自重+围岩压力+岩石弹性抗力+外水压力+灌浆压力③计算结果结构力学和有限元两种方法计算结果表明，结构控制工况为运行期。
（1）支护与衬砌
根据引水隧洞地质条件，为保证围岩稳定和满足施工安全需要，对Ⅱ类围岩隧洞采用随机喷锚进行初期支护，对Ⅲ、Ⅳ类围岩隧洞采用系统喷锚和随机钢筋拱架进行初期支护。
根据引水隧洞的运行状态和洞室围岩质量情况，隧洞采用钢筋混凝土衬砌，衬砌混凝土强度等级为C25，其中Ⅱ、Ⅲ类围岩隧洞衬砌厚度为0.5 m，Ⅳ类围岩隧洞衬砌厚度为0.5～0.8 m。
引水隧洞支护和衬砌形式见表9.3-2。
表9.3-2 引水隧洞支护和衬砌形式
（2）结构计算
①计算方法及参数
根据《水工隧洞设计规范（SL279—2000）》，隧洞衬砌结构按照限裂要求进行设计，裂缝宽度按不大于0.3 mm控制。结构计算按不同运行工况下荷载组合，采用结构力学方法计算确定衬砌厚度和配筋。并考虑围岩与衬砌结构联合受力，对衬砌结构内力采用有限元方法进行计算对比分析。
计算参数见表9.3-3。
表9.3-3 引水隧洞计算参数
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②计算工况及荷载组合
运行期：衬砌自重+围岩压力+岩石弹性抗力+内水压力+外水压力
检修期：衬砌自重+围岩压力+岩石弹性抗力+外水压力
施工期：衬砌自重+围岩压力+岩石弹性抗力+外水压力+灌浆压力
③计算结果
结构力学和有限元两种方法计算结果表明，结构控制工况为运行期。由于隧洞承受的内水压力较大，隧洞呈偏心受拉的状态。裂缝宽度计算结果显示在短期荷载组合工况下除隧洞进出口加强段略有超限，其他均满足规范要求。
计算结果见表9.3-4。
表9.3-4 引水隧洞结构计算结果
续表9.3-4
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