第七章水工隧洞与坝下埋管
第一节概述
一、水工隧洞得类型
分类方法：按功用分、按受力状态分。
（一）按功用分：
（1）泄洪
（2）引水：发电、灌溉、供水；航运输水。
（3）排沙
（4）放空水库
（5）施工导流
（二）按受压状态分：
（1）有压：水力计算、管流计算在工程布置1受力情况
（2）无压：明渠流计算运行条件上差别较大。
（同一条洞前段有压，后段无压）
禁忌：明满流交替
危害：（1）易引起振动、空蚀。
（2）影响泄流能力。
具体道一个工程，究竟采用有压或无压，应通过技术、经济比较后确定。
二、水工隧洞得工作特点
（1）水力特点：
深泄水孔：a 泄水能力于H1/2成正比。
B 进口位置低，能预泄。
C 承受得水头较高，易引起空化、空蚀。
D 水流脉动会引起闸门等振动。
E 出口单宽流量大，能量集中会造成下游冲刷。
（2）结构特点：
a 洞室开挖后，引起应力重分布，导致围岩变形甚至崩塌，为此常布置临时支护和永久性衬砌。
B 承受较大得内水压力得隧洞，要求围岩具有足够得厚度和必要得衬砌。
（3）施工特点：
隧洞一般断面小，洞线长，工序多，干扰大，施工条件差，工期较长。
三、水工隧洞得组成
主要包括下列三部分：
（1）进口段
（2）洞身段
（3）出口段
四、水工隧洞得布置及线路选择
（一）总体布置及线路选择
1．总体布置
（1）应根据枢纽得任务，对泄水建筑物进行总体规划。
（2）在合理得选定洞线得基础上，根据地形、地质、水流条件，选定进口得位置及进口结构形成，确定闸门在洞口中得位置。
（3）确定洞身纵坡及洞身断面形状及尺寸。
（4）根据地形、地质、尾水位等条件及建筑物之间得相互关系，选定出口得位置，底扳
高程及消能方式。
（二）线路选择
选线室设计中得一个至关重要得问题，它关系到工程造价、施工难易、工期长短和运行可靠性等方面。
（1）隧洞得线路应尽量避开不利得地质构造，围岩可能部稳定及地下水位高，渗流量丰富得地段，以减少作用于衬砌上得围岩压力和外水压力。
（2）洞线在平面上应力求短直，这样既可以减少工程费用，方便施工、减少水头损失，便于施工。
必须转弯时，其直线半径不宜小于5倍得洞径或洞宽，转角不宜大于60o，弯道
两端得直线段不宜小于5倍洞径（或洞宽）
（3）隧洞应有一定得埋藏深度。
（4）隧洞感的纵坡，应根据水利条件运用要求、用途、上下游衔接、施工和检修等因素综合分析比较后确定。
（5）对于长隧洞，选择洞线时还应注意利用地形、地质条件、布置一些施工支洞、斜井、竖井，以增加工作面，加快施工进度。
（6）要考虑进出口于其它建筑物的关系：
如果水库所建的坝时土石坝，则进口应距离坝坡50M以上，出口应距离坝坡100M
以上，以免水流冲刷坝坡。
排沙洞，为了保证电站进水口免受泥沙淤积威胁，故排沙洞进口布置在靠近电
站进口的上游侧，高程比电站进水口低，以使电站进口在其拉沙漏斗范围内。
泄水隧洞的出口方向要与下游的河道衔接顺畅，减轻对岸边的冲刷。
每一个初步方案均应用平面图和纵剖图来表示：
平面图表示出：地形、隧洞和其它建筑物的关系，进口位置、闸门位置、施工旁洞、竖井、堆渣地点等。
纵剖面图表示出：地质构造、断层破碎带以及其它地质特点，以及进出口及闸门位置、底坡的坡率、洞底高程。
（三）闸门在隧洞中的布置
泄水隧洞中一般布置工作闸门，检修闸门（或事故闸门）
1．检修门：设在进口
2．工作门：可以布置在进口、出口或隧洞中某一位置。
（1）布置在进口：一般为无压洞
也可以是有压洞。（平时利用闸门挡水，保持洞内无水）（2）布置在出口：有压洞。
（3）布置在洞身某一位置
A 由于地形、地质、施工和枢纽布置1的原因，隧洞线路需要转弯，闸门室易
布置在转弯段后的直线段上。
B 洞内某处较出口处的地质条件好，工作闸门布置在洞中，可以利用岩体承受
闸门传输的水动力。
（四）多用途隧洞的布置
一洞多用，或临时任务与永久任务相结合
这样可减小工程量，降低造价，也可解决枢纽中单项工程过多造成布置1的困难。
1．泄洪洞与导流洞合一布置
常作成“龙抬头”式，在进口之后用抛物线段、斜坡段、及反弧段与较低的洞身相连接。
“龙抬头”式泄洪洞，一般式水头高，流速大，反弧及下游易遭空蚀破坏，为了避免空蚀，
应做好体形设计，控制施工质量。限制不平跨度，并选用适当的掺气减蚀措施。
2．泄洪洞与发电洞合一布置
布置型式：
存在问题：
1）岔尖处的水流流态复杂，容易产生不利负压合空蚀。
2）泄洪时堆发电不利。
3．泄洪洞与排沙洞合一布置
排沙洞进口高程低，在施工期可做导流洞用。
问题：1）闸门压力大，启闭困难。（洪水期开启，水头高）
2）泥沙堆积，闸门不易开启
第二节进出口段建筑物
一、形式及计算要点
包括：进水喇叭口、闸门室、通气孔、平压管、渐变段等几部分。
（一）进水喇叭口
位置：在隧洞的首部
要求：①其体形与孔口水流的形态相适应，使水流平顺通过，而不致脱壁。
②避免产生不利的负压合空隙破坏。
③减少局部水头损失，以提高泄流能力。
体型：常采用矩形断面，顶板和边墙顺水流方向三面收缩，平底。喇叭口的顶板和边墙常采用
椭圆曲线，其方程为：
122
22=+b
y a x
式中：a —长半轴 顶板约等于闸门处的孔口高度（H ） 边墙约等于闸门处的孔口宽度（B ）
b —短半轴 顶板：H/3 边墙：（1/3~1/5）B
对于重要的工程，进口曲线，应通过水工模型试验确定。
无压隧洞的压力进口顶板，在检修闸门上游通常式一段倾斜的椭圆曲线，以便与检修闸
门和工作门之间的顶板衔接，此顶板以1：4~1：6的坡度向下游缩，以增加进口段的压力，防止发生空蚀。
检修门槽前的入口段长度可控制在（0。8—1。0）倍工作闸门处的孔口高度范围内。检
修门槽与工作闸门之间的顶板也应布置成压坡段，（目的：收缩断面进一步改善进口的压力分布和水流流态）。 （二）通气孔
1． 位置：①设在泄水隧洞进口或中部的工作闸门之后。 ②设在检修门和工作门之间。 2． 作用：
① 工作闸门在各级开度情况下：补气 ② 检修时：补气。
③ 检修完毕，工作闸门和检修门之间充分输水直至平压，此时排气。 3． 布置上注意点：
① 通气孔的进口必须与闸门启闭机室分开，因为进口处气流速度大，以免在补气、排
气时，影响工作人员的安全。 [V a ]≤40—45m/s
② 孔管应力求减少转弯，突变，以减少阻力。 4． 通气量的计算及通气孔设计
通气孔应按正常的泄流情况设计，其断面多为圆形，其大小决定于通气量和允许风速。 通气量与泄水流量及下游洞内流态有关。 目前多采用一些经验公式或半经验公式。
①对于泄水隧洞中的工作闸门和事故闸门的通气孔：
]
[09.0a a w a V Q a A
V Q =
?=
A —隧洞断面积
②对于高水头大型工程中重要闸门后的通气孔（无压隧洞或管道）
式中：a ?—风速系数，取0。6
B —闸门处孔口宽度（M ） a —通气孔断面面积
a L —闸门后的隧洞的长度
w V —闸门孔口处的水流流速，m/s 。
a A —闸门后隧洞或管道水面以上空间面积（m 2），通常A a <0.3A A —闸门后的隧洞或管道断面积
计算的先假定a 、求得Q a 后，再以 a
Q V a
a =
，验算V a ，确定其是否超过允许风速s m V V a a /50~40][=<。
否则，重复上述计算，直到满足为止。
检修门后得通气孔面积，一般以大于或等于充水平压阀的面积为宜。
（三）拦污栅
（四）渐变段、闸门室及平压管
第三节 洞身形式与构造 一、洞身断面形式
洞身断面形式，取决于水流条件（有、无压），施工条件，地质条件及适用要求。 （一） 无压隧洞的断面形式
1． 城门洞形（圆拱直墙形）
优点：施工（开挖、立模、衬砌）简单，为渠道上的隧洞其进出口与渠道连接也简单。
适用：垂直山岩压力较大，而无侧向山岩压力或侧向山岩压力很小的情况。为减小或消除侧向山岩压力，可把边墙作成倾斜的。 2． 马蹄形：
适用：岩石比较软弱破碎，垂直山岩压力和侧向山岩压力均较大的情况。 3． 圆形
适用：围岩条件较差，且外水压力较大，掘进机施工。
（二） 有压隧洞的断面型式
1． 断面一般采用原形，其原因：○
1水流条件和受力条件均有利。○2在面积一定的条件下，圆形过流能力最大。
2． 在围岩较好，内水压力不大时，为了施工 方便，也可采用无压隧洞常用的断面形
式。
二、洞身断面尺寸
洞身断面尺寸，可根据给定的泄流量，作用水头及纵断面布置，通过必要的水力计算及水工模型实验确定。导流洞尺寸与围堰高度有关，涉及到经济因素。
水力计算内容： 1． 有压隧洞
任务：核算泄流能力及沿程压坡线（γ
p
z +，侧压管水头线）
泄水能力按管流计算
gH Q 2出μω=
%
90~802）（出
洞出ωωμω=
=gH Q
式中： μ——考虑沿程和局部阻力的系数。
ω——隧洞出口断面面积（约为洞身面积的80~90%）
H ——上下游水位差（作用水头）
为了保证洞内水流处于有压状态，一般要求洞顶应有2M 以上的压力余幅，流速大压力余幅也大。
采用缩小出口断面面积增大压力，减免负压和空蚀。 2． 无压隧洞
计算泄水能力，○
1表孔式进口，按堰流计算。○2深式短管式进口，泄水能力决定于进口压力段，仍用有压管流计算，但系数μ随进口段局部水头损失而定。（一般在0.9左右，不考虑沿程损失，因为距离短），ω为工作闸门处的孔口面积。
工作闸门之后的陡坡段，可用能量方程分段求出其水面线，为了保障洞内为明流（稳定的）状态，水面线上应有一定净空。
流速低，通气良好：净空面积不小于隧洞断面面积的15%，高度≥40cm 。
流速高：要考虑掺气和冲击波的影响，在掺气水面以上的净空约为洞身面积的15~25%。 对于城门洞形断面，冲击波峰还应限制在直墙范围内。 3． 还应考虑到施工和检查维修等方面的需要 非圆形不小于 m 8.15.1?（高） 圆形内径不小于 1.8m 三、洞身衬砌
（一） 功用
1． 阻止围岩变形的发展，保证围岩稳定。 2． 承受山岩压力、内水压力及其它荷载。 3． 防止渗漏。
4． 保护岩石免受水流、空气、温度、干湿变化等的冲蚀破坏作用。 5． 减小隧洞的表面糙率等。 （二） 类型
1． 护面：平整（或抹平）衬砌
采用混凝土、喷浆、砌石等护面，不承受荷载。 作用：减少糙率，防止漏水。
适用：岩石较好，水头较低的情况。 优点：造价低，施工方便。 2． 单层衬砌
适用：中等地质条件，断面较大，水头较高，流速较大的情况。 采用：混凝土、钢筋混凝土、浆砌石。
混凝土、钢筋混凝土的厚度一般为洞径或跨度的12
1~81，且不小于25cm 。 3． 组合衬砌
○
1内层为：钢板、钢丝网喷浆 外层为：混凝土、钢筋混凝土
○2顶拱为混凝土，边墙为浆砌石（围岩好，边墙护面）
顶拱喷锚支护，边墙底板为混凝土或钢筋混凝土（无压洞）
○3先喷锚支护，再做混凝土或钢筋混凝土衬砌。
4．预应力衬砌
以隔河岩为例子发电引水洞
适用：高水头有压隧洞
衬砌型式的选择，应根据隧洞能担负的任务，地质条件，断面尺寸，受力状态，
施工条件等因素，通过综合比较后确定。
（三）、衬砌分缝
分缝原因：混凝土或钢筋混凝土衬砌在施工和运用期
○1由于混凝土的干缩和温度应力可能产生裂缝
○2当隧洞穿过地质条件变化显著地区（通过断层、破碎带及其它软弱地带）可
能由于不均匀沉降而产生裂缝。
○3施工只能是分块分段浇筑。
1．施工缝（临时）
横向（垂直轴线）间距由浇筑能力定（一般与伸缩缝、沉降缝合在一起）
纵向（平行轴线）根据浇筑能力，缝设在顶拱，边墙及底板分界处或是内力较小部位。
施工缝需进行凿毛处理或设插筋以加强其整体性。
2．沉降缝（永久）
设置部位：○1通过断层破碎带或软弱带：衬砌加厚，厚度突变处。
○2洞身与进口渐变段等接头处，可能产生较大位移的地段。
缝中设止水，填沥青油毡或其他填料。
3．伸缩缝(永久)
防止混凝土干缩和温度应力而产生的裂缝。
缝的间距约为6~12m，缝中设止水。
实际施工中：横向施工缝、沉降缝、伸缩缝，尽量结合在一起。
（四）灌浆（回填、固结）
1．回填灌浆
目的：为了充填衬砌与围岩之间的空隙，使之紧密结合，共同工作，改善传力条件和减少渗漏。
做法：在顶拱部位预留灌浆管，在衬砌完成后，通过预埋管进行灌浆。
灌浆范围：一般在顶拱中心角900~1200以内。
压力：2~3kg/cm2（过去会破坏衬砌结构）
孔距、排距：一般为2~6cm（深入岩体几厘米）
3）固结灌浆
目的：在于加固围岩，提高围岩的整体性，减小山岩压力，保证岩石的弹性抗力，
减小地下水对衬砌的压力。
范围：整个断面。
压力：一般为1.5~2.0倍内水压力。（4~10 kg/cm2）
一般深入围岩2~5m，对于围岩条件差的地段或直径较大的隧洞达6~10m。
排距：2~4m，每排不宜少于6孔，作对称布置。
灌浆时应加强观测，防止洞壁产生变形或破坏。
当地质条件良好，围岩的单位吸水率 <0.01l/min.m，可不进行灌浆。
回填灌浆孔、固节灌浆孔通常分排间隔排列。
（五）排水
作用：降低作用在衬砌上的外水压力。
1．有压洞：外水压力一般不控制衬砌设计
加强固节灌浆（防渗）
必须时在底部的衬砌下面设纵向排水。
2．无压洞：外水压力较大时，设置排水（径向、纵向）
径向：在洞内水面线上通过衬砌设置排水孔
排水孔距、排距一般为2~4m
深入岩体2~4`m，将地下水引入洞内。
在洞内水面下也有设置排水孔，（如刘家峡电站导流洞），因为隧洞放空后，底板及侧墙难以满足抗浮稳定。
纵向：排水设在衬砌底部。
总之，一般说来，有压洞的外水压力能抵消一部分内水压力，除外水压力起控制作用的特殊情况外，不需设排水，特别是有压洞覆盖层厚的进口附近，地质较差的地段，特别是围岩内存在易溶填充物，不宜设排水，而是加强固节灌浆。
第四节隧洞的圆形衬砌计算
目的：核算在设计规定的荷载组合条件下衬砌的强度，使之满足规范要求。
计算方法：
一案：○1将围岩与衬砌分开，按文克尔假定考虑围岩的弹性抗力，衬砌上承受各项有关荷载，然后按超静定结构解算衬砌内力。
缺点：与实际情况不太吻合。（本书讲的就是这种方法）
○2采用衬砌常微分方程边值问题数值解法。
二案：有限元法：将围岩与衬砌视为整体，其准确性取决于：
计算模型
原始参数E、 、C等
岩体性态复杂多变，上两者难以准确确定。
一、荷载及荷载组合
作用在水工隧洞衬砌上的荷载有：山岩压力、内水压力、外水压力、衬砌自重及灌浆压力，温度荷载、地震力等。
其中内水压力，自重比较明确，而其余的力只能再一些简化和假定的前提下进行近似计算。
（一）围岩压力（山岩压力）
隧洞开挖后围岩变形或塌落作用在支护上的压力。
影响山岩压力大小的因素：围岩的地质3条件和力学特征（强度和变形性能节理，裂隙的分布和发育情况）；初始应力，地下水，隧洞的走向，埋深和几何形状；开挖方法；衬护时间，衬护形式。
影响因素很多且错综复杂，难精确计算。
目前，确定围岩压力的方法：
1．松散介质理论（塌落拱法）
此方法视岩体为具有一定的凝聚力的松散介质，在洞室开挖后，由于岩体失去平衡形成“塔落拱”，拱处的围岩仍保持平衡，拱内岩块重量就是作用再衬砌上的荷载——山岩压力。
普氏用“坚固系数”f K（亦称拟摩擦系数），代替岩石颗粒间的真实摩擦系数：
普氏观测试验资料，制成各种岩石f K分类表。
最坚硬的岩石f K达20；最差（松，散）f K只有0。3
普氏推导出塔落拱的形状为抛物线，塔落拱高度h按下式计算：
两侧无滑动面时：
两侧有滑动面时：
①没有侧向山岩压力作用岩体中的隧洞
i.隧洞顶是平的，洞顶受到山岩压力的压强量q
ii.曲线形洞顶：（认为铅直山岩压力可以减少30%）
②侧向山岩压力计算
e1、、e2为水平山岩压力强度
在洞顶面处
在洞底面处
为简化计算，在设计中多采用e1、、e2的平均值，即e=（e1+、e2）/2作为均匀侧向水平山岩压力。
对于中等坚硬以上的强度有关，而并未考虑到山岩压力有关的其它因素，因而理论上比较粗糙，实践也证明是很很不准确的。
2．围岩压力系数法
1）1966年《水工隧洞设计暂行规范》建议的方法：
用“山岩压力系数法确定山岩压力”：
铅直向强度：
水平向强度：
山岩压力系数并不是实测成果，而是结合已建成的工程，对普氏理论中坚固系数f K分析整理得出的经验数据，粗略地反映了节理、裂隙或风化程度的影响，但并未克服普氏法的根本弱点。
2）我国1983年《水工隧洞设计规范》
根据全面分析，综合考虑的原则，采用从工程实际出发用经验估计的方法，即提出首先坝功臣所在的围岩进行分类，然后按围岩的类别采用经验公式计算围岩压力。
3．弹塑性理论法：
此法是在理论化的基础上，简单的地质条件推导出来的，难以反映实际情况。
岩体的工程地质，水文地质条件错综复杂，山岩压力显然不能用一个简单的公式予以概括。（二）围岩的弹性抗力
当衬砌承受荷载向围岩方向变形时，将受到围岩的抵抗，这个抵抗力叫弹性抗力。
弹性抗力的大小和性质与工程地质条件有密切的关系：坚固完整的岩石，弹性抗力大；围岩软弱[破碎，弹性抗力小，甚至不能利用。
为了减少山岩压力，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，以保证衬砌与围岩紧密相接。
弹性抗力的计算：
通常假定岩石为理想弹性体，按文克尔假定，认为岩石的弹性抗力P与衬砌的变位Y成正比，即：P=KY
式中K—弹力抗力系数K表示能够阻止面积为1cm2的衬砌变位1cm所需的力，如果P的单位式KN/ cm3，附：
对于有衬砌的圆形有压隧洞，可以看作式位于理想弹性体围岩中一个厚壁圆筒
经验和分析说明：在同样得围岩中，洞径大，K值小；洞径小，K值大。而且大致成反比。为了计算方便，人们采用半径围1m得圆形坑道得K值，作为标准，用K0表示（亦称单位弹性抗力系数）当用m为单位时：
以cm为单位时
说明：
K0值可以“查表”、“类比”、“按上式计算求得”，最好得办法式现场实测。
影响弹力抗力系数的因素很多，而且整个隧洞不一定用同一个K0值。
在隧洞的衬砌计算中，考虑了弹性抗力，可抵消一部分作用于衬砌上的荷载，因而降低计算出来断面中的拉应力，设计结果，衬砌厚度可以减小，节约建材。
在什么情况下可考虑弹性抗力
1．有压隧洞：
1）围岩厚度大于隧洞开挖直径的3倍。
2）洞周没有不利的滑动面，在内水压力作用下不致产生滑动和抬动。
3）衬砌和围岩的空隙，必须回填结实。
4）围岩厚度大于内水压力水头的0。4倍。
2．无压隧洞：
弹性抗力只存在于衬砌变位向着围岩的部分，而不产生于背着围岩部分，因此，它在外周的分布形成，随着衬砌的不同而不同。
（三）内水压力及外水压力
1．内水压力
1）无压隧洞：只要算出洞内的水面曲线，即可确定内水压力。
2）有压隧洞：内水压力式有压隧洞中的重要荷载，常对衬砌的计算起控制作用。
为了使计算简单，将有压隧洞中的内水压力分解为两部分：
均匀内水压力+非均匀无水头满水压力
均匀内水压力的强度是：洞顶内壁到设计水位先之间水头引起的（）
无水头满水头压力是指洞内刚刚充满水的情况：洞顶压力为0，洞底压力为
有压引水发电隧洞：内水压力=全水头+水击引起的压力增值。
2．外水压力（地下水压力）
外水压力是地下水头引起的，规范规定：是作用在衬砌外表的边界力。
外水压力对无压隧洞径常引起控制作用
对有压隧洞径则对内水压力有抵消的作用。
地下渗流的情况十分复杂，影响因素也多，准确值无法确定，常用的方法：
1．规范：将地下水面以上的水柱高乘以折减系数β作为外水压力值。
β值视地质、水文地质及防渗、排水等情况而言。
本方法简单方便，在工程上一直广泛应用（虽然近似粗略）。
2．围岩于衬砌组成一个紧密结合的整体，两者又都是不同程度的透水材料，因此内外水是连通的，不能截然的分为内、外水压力，即不应将外水压力视为一种边界力，而应
视为在一定边界条件下，隧洞在地下水位以下的空间渗透力，通过渗流场计算，可以
求得作用在衬砌外表面得水压力。
如果视钢板衬砌，外水压力才是边界力。
（一）衬砌自重
衬砌自重是指沿隧洞轴线1m长的衬砌的自重，均匀作用于衬砌厚度的平均线上，计算的厚度应考虑平均超挖回填部分，其平均厚度可取0。1~0。3m
单位面积上的自重强度g为：
（二）灌浆压力
1．回填灌浆
1）产生原因：衬砌在施工时，其顶部与围岩之间难于填满而留有空隙，需要进行回填灌浆。
2）荷载性质：主要是存在于施工完建时期的荷载，完建以后，即逐渐减少（因水流的凝固，灌浆压力即逐渐消失）属施工情况的临时荷载。
3）分布规律：与地质条件、施工方法关系很大。通常认为：分布载顶部中心角900~1200以内。沿衬砌背部均匀分布，并与背部正交（径向分布）。
4）施工灌浆压力值：一般为2—3kg/ cm2。
2。固结灌浆
均匀分布于整个隧洞断面周围。
（三）温度应力
产生的原因：衬砌之外的围岩阻碍衬砌自由胀缩，所以载衬砌内部产生温度应力。
施工期：混凝土的水化热荷干缩。
运用期：水温的变化，气温的变化对洞的影响小。
升温时产生压应力,降温时产生拉应力.混凝土耐压不耐拉,故温降为控制情况,隧洞衬砌混凝土能承受的降温度只有7~10℃,超过则产生裂缝。
减小温度应力的工程设施：
施工期：选择适宜的水泥（低热），控制水灰比，加强养护，缩短浇筑的长度（洞线轴向），配置适量的温度钢筋。
如何考虑，如何计算？
非寒冷地区，影响较小，一般不考虑。 寒冷地区：
①有压圆形隧洞，根据弹性理论折算为等效内水压力。 例：有压圆形隧洞，内直径4米，花岗岩3
5.2m T
=γ，衬砌厚0.40米，岩石原始温
度T=12℃,冬季平均最低温度0.2℃,，混凝土浇筑温度121=T ℃，混凝土在水中的膨胀值相当于5='T ℃,求衬砌温度应力相当于多少内水压力？
8.652.01201+=--='--=?T t T T ℃（温降）
T ?使坑道半径减小
2/607.1cm kg P =
P ——衬砌温度应力，相当于内水压力16m 水头。
②无压隧洞，在确定温差后，那结构力学的方法计算内力。
（七）地震力
地震力对埋置在地下建筑物的影响远小于对地面建筑物的影响。埋置较深的比埋置较浅的要小。
隧洞埋在地下深处，与围岩紧密结合的衬砌，地震对其影响很小，洞身设计时一般不予考虑。但当隧洞通过设计烈度高于8度，特别是地基较弱，围岩破碎和节理发育地区，则应进行抗震计算。
对隧洞进出口建筑物，应按规定进行抗震设计。 （八）荷载组合
基本荷载：山岩压力、衬砌自重、正常水位或宣泄设计洪水时的内水压力和外水压力。
特殊荷载：校核水位时内、外水压力、灌浆压力、温度荷载、地震力、施工荷载等。 衬砌计算时常采用下列荷载组合： 基本组合：1。正常运行情况：山岩压力+衬砌自重+宣泄设计洪水时内水压力+外水压力。 不同地段岩石情况不同：计弹性抗力 不考虑弹性抗力 不同温度的情况不同：北方 考虑温度荷载
非寒冷地区 不考虑温度荷载
特殊组合：2。施工、检修情况：山岩压力+衬砌自重+可能出现的最大外水压力 3．非常运用情况：山岩压力+衬砌自重+宣泄校核洪水时的内水压力+外水压
力。
正常运用情况，用以设计衬砌的尺寸和进行配筋，其它情况用来校核。
二、 圆形有压隧洞的衬砌计算 有压隧洞多圆形断面。在大多数情况下，它的主要荷载是内水压力，此外尚考虑山岩压力、衬砌自重、外水压力等。
由于内水压力比较大，更应充分利用围岩的承载能力，为充分利用围岩弹性抗力，应尽量使衬砌与围岩紧密结合。
计算步骤：指各种荷载单独作用下，求出衬砌中的弯矩和轴力，然后根据荷载组合进行迭加。
本书介绍的方法：弹性特征因素法——根据弹力厚壁管公式，推导出来设计混凝土和钢筋混凝土，有压圆形衬砌的方法。
本方法适用：埋深度大于三倍洞径。
岩体坚固系数>6，（仅均匀内水压力作用） 内水压力在20m 以下，用素混凝土。 超过20m ，宜用钢筋混凝土。
（一）均匀内水压力作用下的内力计算
计算方法的基本原理：将衬砌视为无限弹性介质中的厚壁圆管，根据衬砌和围岩接触面的径向变位相容的条件，求出以内水压力P 所表示的弹性抗力0P ，再利用轴对称受力圆管的弹性力学厚壁管公式计算衬砌的抗力。
如图所示，在内水压力P 的作用和弹性抗力0P 作用下，按图衬砌在均匀水压力弹性理论平面变形情况，求得厚壁管管壁任意半径r 处的径向变位u 为：
]1
)21()(1)()21([)1(02
2
222p t t r r
p t r r E r u e e --+--+-+=μμμ 取e r r =，得衬砌外缘的径向变位e u 为：
]1
)21(111)21([)1(02
2
2p t t p t E r u e e --+--+-+=μμμ 式中 E ——衬砌材料的弹性模量；
μ——衬砌材料的泊松比； t ——衬砌外半径之比，i
i i i e r h r h r r r t +=+==
1 当开挖的洞壁作用有0P 时，按文克尔假定，洞壁的径向变位000
100K r p K p y e
==
，此
处，K 为岩石的弹性抗力系数，0K 为单位弹性抗力系数。根据变形相容条件，e u y =，整理后可得围岩的弹性抗力为
p A
t A
p --=2
01 （8—18） )
21)(1()
1(00u u K E u K E A -+++-=
（8—19）
A 为弹性特征因素，式中的E 、0K 分别以kPa 和3
/m KN 计；若以2/cm kg 和3
/cm kg 为单位，则需要将式中的E 改为0.01E 。
按弹性理论的解答，厚壁管在均匀内水压力p 和弹性抗力0P 作用下，管壁厚度内任意半径r 处的切向正应力t σ为
022
2221
)(1)(1p t r r t p t r r e e t -+--+=σ （8—20） 将式（8—18）代入式（8—20），分别令e i r r r r ==,，即可得到单层衬砌在均匀内水压力p 作用下边缘切向拉应力i σ和外边缘切向拉应力e σ为
p A
t A
t i -+=2
2σ p A
t A
e -+=2
1σ 因为1>=
i
e
r r t ，显然i σ>e σ,这表明衬砌内壁的切向应力恒大于外壁的切向应力.当不考虑弹性抗力时,即0K =0,则A=1.
如果1。围岩厚度大于3倍开挖洞径 衬砌计算只考虑 2．6>K f 洞径D>6时 内水压力 1．混凝土衬砌
求混凝土的衬砌厚度，在8—21式中，泠泠][hl i σσ=——混凝土允许轴心抗拉强度。 [i
l
hl K R =
σ] l R ——抗拉极限强度 i K ——抗拉安全系数
解出t 得：
P
P A
t
hl hl -+=][][2
σσ
]
1][][[1--+=∴+==
P
P
A
r h r h r r t hl hl i i
i e σσ （8—23）
（8—23）式存在缺点：当[hl σ]与P 的数值逐渐接近时，h 逐渐扩大到不合理程度。
为虚数
时，时，h p h p hl hl <∞→→][][σσ
为了不使混凝土衬砌过厚，对坚固岩体内的混凝土衬砌，一般限制水头不大于20m ，超过
时，宜用钢筋混凝土。
混凝土应力校核：]
[1]
[222hl e hl i p A
t A p A t A t σσσσ≤-+=≤-+= 除内水压力外，还有其它的荷载作用，计算各种荷载单独作用时产生的轴向力和弯矩，再按下式校核混凝土衬砌的切向拉应力：
i
l
hl e
i
K R F
N W
M =≤-±=∑∑][σσσ 式中：W ——抗力矩（6
2
bh ）
F ——断面积，即F=bh
如需求出在均匀水压力作用下的断面内力，可先算i σ、e σ，然后近似按直线分布，求出轴向拉力N 和弯矩。
2
)32()(2
h h h I M h
N e i e
i --==+=
σσγσσσ
3． 钢筋混凝土衬砌
用[gh σ
]代替
hl σ即得：
]1][][[--+=p
p A r h gh gh i σσ （8—25）
gh σ——钢筋混凝土的允许轴心抗拉强度
衬砌边缘应力：
][22gh n i A
t A
t p F F σσ≤-+= （8—26）
f
f gh K R =
][σ
F ——沿洞线1m 长衬砌混凝土 的纵断面面积。 n F ——F 中包括钢筋在内的折算面积。 f R ——混凝土设计抗裂强度
f K ——抗裂系数
如果（8—25）式中，求出h 为负值，或小于结构的最小厚度时，则应采用结构的最小厚度，钢筋采用最小配筋率，对称配置。 (二)其它荷载作用下的内力计算 1.考虑弹性抗力的内力计算
(1)基本假定和计算方法.如果围岩较好,在围岩压力、衬砌自重、无水头洞内满水压力作用下，应考虑弹性抗力的存在。根据研究，约在顶拱中心角0
90范围以下部分，衬砌变形指向围岩，作用有弹性抗力（如图8—29），其分布规律为
?
δ?δππ?π
?
δδπ
?π
222cos sin ,2
cos ,2
4
b a a K K K K K +=≤≤-=≤
≤
其中a K δ、b K δ分别为π?π
?==
,2
处衬砌受到的弹性抗力。
现以铅直围岩压力为例，说明内力的计算方法和步骤[8—29（d ）]。
自洞顶切开，引刚臂至圆心，亦即弹性中心，由于荷载及结构左右对称，故切力
03=X 。取一半计算，力法方程为
022221111=?+=?+p p X X δδ （8—27）
p 1?、p 2?都包含有特定的b a δδ,，解之得
)
,(),(2211b a b a f X f X δδδδ== （8—28）
根据向下的总荷载与向上的弹性抗力合力相平衡（0=∑y ）及在21
,X
X 和外力作
用下，2
π
?=
处的变位应为a δ的两个补充条件，可以解得b a δδ,。将b a δδ,代入公
式（8—28），即可求出21,X X ，从而可解出各断面的弯矩和轴向力。计算中忽略了
轴向力对压缩变形的影响以及衬砌与围岩间的摩擦力，弯矩M 以内缘手拉力为正，轴向力N 以受压为正。
（3） 各种荷载作用下的内力计算。按上述方法，可求得圆形隧洞衬砌在各种荷载作用下考虑
弹性抗力时的内力计算公式。
关于在各种荷载作用下，圆形衬砌各断面的弯矩和轴力有现成的解答。（弯矩以衬砌内缘受拉为正，轴力以受压为正）
①铅直山岩压力作用下的内力计算（计算简图见前页）
)]
1(0210.0)1(2121.0[)]1(0140.0125.0375.0[21a a qr X a n a qrr X e e ++-=++-=
)]
1([)]1([αααα+++=+++=Gn F D qr N cn B A qrr M e e （8—29）
式中符号见书
系数A 、B 、C 、D 、F 及G 查表。 ②衬砌自重作用下的内力计算
)06592
.06
1
()04392
.017803.0(221n gr X n gr X +-=+=
)
()(11112n D C gr N n B A gr M +=+=
g ——1m 衬砌的重量，衬砌厚度为h 时，则c h g γ=
c γ——混凝土的容重，系数见表。
③无水头洞内满水压力作用下的内力计算
)
()()03294.058335.0()
02197.041098.0(22222
21n D C r N n B A r r M n r X n rr X i i e e +=+=+-=+-=γγγγ
)
()(11112n D C gr N n B A gr M +=+=
g ——1m 衬砌的重量，衬砌厚度为h 时，则c h g γ=
c γ——混凝土的容重，系数见表。
④外水压力作用下的内力计算 1） 不考虑内水压力时
Ⅰ）当)(22gr qr r e e πγπ+<时
（衬砌所受的浮力<铅直山岩压力+衬砌重量） r ——衬砌中心半径。
e
w e e r h n D C r N n B A rr M γγγ++-=+-=)()(22222
w h ——均匀外水压力水头，即计算水位在拱顶以上的高度。
可以看到，在外水压力的计算公式与无水头满水压力的差别： a 以外半径e r 代替内半径i r
b 符号相反：原因是由于内水压力作用在衬砌内表面 作用方向相反， 原因是由于外水压力作用在衬砌外表面 所以符号相反。
Ⅱ）当)(22gr qr r e e πγπ+≥时，应按不考虑弹性抗力的公式计算内力，表8—9中第五项)(22gr qr r e e πγπ+>条件下的公式。
2） 当荷载组合中包括内水压力
a 当荷载组合中包括内水压力，浮力通常小于自重，计算外水压力作用下不受
)(22gr qr r e e πγπ+>条件的限制，
（实际这个条件已不存在，满洞内水重量+衬砌自重>浮力，此处尚未计入山岩压力）
迭加后衬砌变形指向围岩，弹性抗力为止，因此都要计算弹性抗力。
B 当均匀内水压力P 和均匀外水压力组合时
如 i
e
w e w i r r h P r h γγ_
,.Pr 以>作为均匀水压力，不再计算均匀外水压力产生时的内力。
如e
i
w e w i r h r h Pr _
,.Pr γγ以<作为均匀外水压力，计算内力，不再计算均匀内水压力所产生的内力。
2．不考虑弹性抗力时的内力计算
对外水压力很大时，或岩石软弱，不考虑弹性抗力。]
当岩石坚固系数的5.1≤K f 时，不仅考虑弹性抗力；而且尚需计入侧向山岩压力的影响。
此时不计入弹性抗力但计地基反力（与其它荷载相平衡）并认为地基反力以余弦分布（见
上图）。作用范围：下半部与直径等宽。
计算方法：同考虑抗力，只是更简单些
①最大反力R 又
0=∑i
y
即可求得。
（考虑弹性抗力时有b a δδ,两项） ②分布规律也简单些（此考虑弹性抗力时）
（三）隧洞衬砌设计中的几个问题
1．水工隧洞沿线的地质条件及计算参数常是变化的，内、外水压力同样也随断面位置的不同而不同。要使衬砌设计达到安全和经济的目的，应当根据变化情况将隧洞沿轴线分成若干段落，分段进行设计。
2．一般有压隧洞的内水压力是主要的荷载，当内书一压力较大时，断面多属小偏心受拉情况，可布置同一直径的环向受拉钢筋。但如洞径、围岩压力均较大，而内水压力相对较小时，包括无压隧洞，断面内的正负弯矩变化较大，应力分布很不均匀。此时，应按应力分段配筋，将几段不同直径的环向钢筋焊轧起来。
3目前工程设计中，在设计钢筋混凝土，混凝土衬砌时，有控制抗裂稳定性和允许开裂而限制裂缝开展宽度两种不同的考虑和要求。对于无压隧洞和围岩较厚而渗水不会对附近围岩、岸坡和建筑物产生有害影响的有压隧洞，可按允许开裂限制裂缝开展宽度设计。否则应按控制混凝土的抗裂稳定性要求设计。按限裂设计，裂缝的最大允
许值，根据水力梯度和水质有无侵蚀性，一般限制在0.15~0.30mm。限裂设计可以大
量节省混凝土和钢筋用量，而对混凝土的耐久性和钢筋的锈蚀不会产生影响，所以，
目前在水工隧洞设计中已广泛应用。
4．对高水头的有压隧洞，当围岩条件较差，单层衬砌需要的厚度过大时，可采用外层为混凝土或钢筋混凝土，内层为钢板的组合式双层衬砌。我国冯家山水库有压泄
洪洞出口段[图8—8（g）、图8—13（a）]及西南地区一些高压引水道斜井均采用这种
衬砌。如外层混凝土不开裂，且围岩有一定承载能力时，内水压力将又内层衬砌、外
层混凝土和围岩共同承受，设计中只要能求出内、外层衬砌之间的均布压力计算。如
外层混凝土开裂，外层衬砌只起向围岩传力的作用，而内水压力将由内层和围岩来承
担，但应考虑混凝土受压后径向压缩的影响，外层衬砌厚度可按施工要求或按施工期
荷载用单层衬砌计算确定。因此，双层衬砌计算的主要问题，在于确定在内水压力作
用下两层衬砌之间的作用力，其值可根据外层内边缘和内层外边缘径向变位一致的条
件来确定。
第五节喷锚支护
一、喷锚支护的类型及适用条件
定义：喷锚支护是喷混凝土、设置锚杆式联合使用喷混凝土与锚杆支护的总称。有时还加钢筋网。（根据工程情况、地质条件选用）
优点：节省三材，降低造价，减轻劳动强度，缩短工期，与常用衬砌比较：支护快、顶部紧帖、柔性大、糙率大。
在水利水电工程中的应用；
1．施工期临时支护及导流隧洞等临时工程
2．永久性：①无压隧洞的顶部部分
②有压隧洞的低水头、低流速
类型：
①喷锚支护：喷锚支护与围岩共同工作，改善支护工作条件，也加固了围岩。喷了混凝土，
隔绝围岩与大气的接触，堵塞渗水通道，给围岩的自身稳定性创造了有利的条件。
②锚杆支护（节理发育的围岩常采用）：利用锚杆将松动岩体或较软弱岩体联结在稳定的岩
体上。
③喷混凝土+锚杆支护：用于强度不高或完整性很差的岩层。
④喷混凝土+锚杆+钢筋网支护：对于软弱的不良地质岩层的喷锚支护中，一般加设钢筋网以
承受拉应力，提高喷混凝土层的强度，并减少温度裂缝。
二、喷锚支护的工作原理及计算方法
原理：岩体中开挖洞室后，破坏了原有岩层的平衡状态，洞室附近应力分配，并有、向临空面产生位移。当围岩应力不超过弹性极限时岩体是稳定的；当围岩应力超过此极限强度时，这个区域内的岩体将呈塑性状态，形成塑性区（日松弛区）。由于塑性影响，在洞壁处应力减小而在深处应力增大，并认为在该塑性区内形成一个承重圈，有一定承受周围岩石的能力（即自承作用），如能及时进行支护，给岩体以反力，阻止其变形的发展，防止坍塌，保持围岩稳定。
要求：喷锚支护与围岩紧密贴接
既有一定刚度，又有一定柔性。
计算方法：
1．危石理论的计算方法：
节理、裂隙、裂缝切割围岩的块体。
块体间相互咬合
主动力：为岩体重量，阻“掉”力：为咬合力 ① 按“冲切”破坏（喷锚情况）
u
KG
h hu KG 00,ττ≥
≤ 式中： 0τ——喷混凝土抗剪强度 K ——安全系数 u ——危石边长 G ——危石重
h ——喷层厚度
② 按粘结破坏（撕开）（喷混凝土情况）
3
134)(
65.3）（粘E
K u R G h ≥ 式中：粘R ——喷混凝土计算黏结强度 K ——危石弹性抗力系数
E ——喷混凝土的弹性模量 ③ 悬吊理论（锚杆不拉断）（喷锚联合）
可能坠落的岩体重量=锚杆承受的拉力
a B R da h KS 2
2
)2
(
πγ= 式中：S ——锚杆的间距（米）
a R ——锚杆的抗拉强度（2/cm kg ）
γ——岩石容重
da ——锚杆的直径（cm ）
K ——安全系数，可用1.5。
B h ——松动圈的厚度（m ）
锚杆锚入稳定岩体的长度
τ
πγda S h K L B 1002
2=
τ——锚杆与沙浆间的黏结力（2/cm kg ），光面钢筋362
/cm kg 、螺旋钢筋722
/cm kg 。
锚杆总长度
21L Kh L L B ++=
1L ——外露长度（m ）
，约为喷混凝土层的厚度，并可作为固定钢筋网之用。
第七章水工隧洞与坝下涵管答案 一、填空题 1.塔式；斜坡；塔式 2.有压隧洞；无压隧洞；无压隧洞；流态 3.衬砌；围岩；传力；渗漏 4.涵衣 5.圆拱直墙形 6.圆形 7.进出口高程；水力计算 8.出口；动水；静水 9.泄洪洞；引水洞 10.分级卧管式；塔式；斜拉闸门式 11.截水环 12.挑流消能；底流消能；榨缝式挑流坎消能；洞中突扩散消能 二、单项选择题
1.关于隧洞选线，不正确说法有（ B ）。 A、洞线要与岩层构造断裂向及主要软弱带走向有较大交角。 B、洞线应与最大水平地应力方向尽量垂直。 C、对有压隧洞，当考虑弹性抗力时，围岩的最小覆盖厚度不小于3倍洞 径。 D、对低流速的隧洞，弯道曲率半径不应小于5倍洞径或洞宽。 2.工作闸门布置在（ D ）的为有压隧洞。 A、进口 B、洞身 C、中部 D、出口 3.隧洞洞身的（ C ）为不受力衬砌。 A、喷锚衬砌 B、预应力衬砌 C、平整衬砌 D、单层衬砌 4.有压隧洞的出口断面面积应（ C ）洞身断面面积。 A、大于 B、等于 C、小于 D、无法确定 5.水工隧洞的回填灌浆的目的是（ B ）。 A、加固围岩，提高围岩的整体性 B、充填衬砌与围岩之间的空隙，使之结合紧密
C、保证围岩的弹性抗力 D、减小渗漏，减小外水压力 6.弹性抗力的分布范围为（ B ）（考虑洞身的对称性）。 A、0～π B、π/4～π C、π/2～π D、3π/4～π 三、判断题 1.围岩地质条件比较均一的洞身段不设施工缝。（×） 2.无压隧洞由于内水压力较大，从水流及受力条件考虑，一般用圆形断面。（×） 3.隧洞中常需要临时性支护和永久性衬砌，以承受围岩压力。（√） 4.回填灌浆的目的是加固围岩，提高围岩的整体性，减小围岩压力，保证岩石的弹性抗力。（×） 5.当围岩厚度超过1.5倍开挖洞径时，才考虑弹性抗力。（×） 6.在均匀内水压力作用下，隧洞衬砌的外边缘应力是衬砌设计控制（×） 7.当围岩完好，有压隧洞的洞径小于6米时，可只考虑内水压力。（√） 四、名词解释
水工建筑物荷载设计规范最新版
水工建筑物荷载设计规范 最新版 篇一：11水工建筑物荷载设计规范 中华人民共和国行业标准 水工建筑物荷载设计规范 前言 本规范是根据1990年原能源部、水利部水利水电规划设计总院“（90）水规字11号”文件的安排组织制订的。其目的在于统一水利水电工程结构设计的作用（荷载）取值标准，以利于按照GB50199—94水利水电工程可靠度设计统一标准》的原则和方法进行水工结构设计。 本规范必须与按照GB50199—94 水利水电工程结构可靠度设计统一标准》制订的其他水工结构设计规范配套使用。本规范中所列全部附录都是标准的附录。 本规范由电力工业部水电水利规划设计总院提出、归口并负责解释。 本规范的主编单位：电力工业部中南勘测设计研究院。参编单位有：电力工业部北京勘测设计研究院、西北勘测设计
研究院、成都勘测设计研究院、华东勘测设计研究院，水利部上海勘测设计研究院、东北勘测设计研究院，中国水利水电科学研究院，南京水利科学研究院。 本规范的主要起草人：梁文治、家常春、苗琴生、张学易段乐斋、周芙、黄东军、范明桥、刘文灏、陈厚群、席与光卢兴良、薛瑞宝、赵在望、岳耀真、吕祖伤、潘王华、刘蕴供吴孝仁、侯顺载、据常忻、王鉴义、汤书明、聂广明、徐伯孟潘玉喜、唐政生、郦能惠、李启雄、黄淑萍。 篇二：水工建筑荷载设计规范 摘要：对于水工建筑荷载设计的规范中，我国一直在不断的进行改进。很多时候都是在经济发展，带动了水工建筑荷载设计更好的完善。很大程度上我们不难发现，现阶段的水工建筑荷载设计的规范还是存在一定的问题的。本文笔者主要针对水工建筑荷载设计的规范做一个简单的要求。希望能对大家了解水工建筑荷载设计的规范有一定的帮助。 关键词：水工建筑；建筑荷载；设计规范； 前言：水工建筑荷载设计的规范必须与按照水利水电工程结构可靠度设计统一标准制订的其他水工结构设计规范配套使用。这是有非常严格的规范体系的。无一规矩不成方圆，水工建筑荷载设计的规范也是这样的道理。水工建筑荷载设计中的美哟个方面都要在设计规范的范围之内。只有这样，
水工隧洞施工方案
目录 1.施工组织设计编制依据、原则及说明 (1) 1.1编制依据 (1) 1.2编制原则 (1) 1.3编制说明 (1) 2.工程概况与水文地质条件 (3) 2.1工程概况 (3) 2.2水文地质条件 (3) 3.施工总平面布置 (5) 3.1施工总平面布置原则 (5) 3.2水、电、通讯系统和材料的供应 (5) 4.施工组织 (7) 4.1施工组织机构 (7) 4.2拟投入施工设备 (8) 4.3拟投入劳动力计划 (10) 5.主要分部分项工程的施工方法 (13) 5.1隧洞进口处的开挖 (13) 5.2隧洞的开挖支护 (13) 5.3通过不良地质地段施工方法 (27) 5.4超前管棚施工 (29) 5.5光面爆破的施工 (30) 5.6水泥砂浆锚杆施工工艺 (31) 5.7钢拱架加工 (32) 5.8喷混凝土施工工艺 (36) 5.9隧洞二次模筑 (39) 5.10隧洞防水施工 (43) 5.11隧洞回填注浆施工 (46) 5.12隧洞施工的监控量测 (48)
5.13闸室及交通桥施工 (55) 5.14闸门与启闭机安装 (65) 5.15电气设备安装工程 (71) 5.16配电房施工 (72) 5.17隧洞引水渠的施工 (74) 5.18临时道路和永久道路的施工 (76) 5.19水土保持绿化施工 (82) 6.施工总进度计划 (89) 6.1编制说明 (89) 6.2工期 (89) 6.3控制性进度 (89) 6.4工期保证措施 (90) 7 工程质量保证措施 (91) 7.1质量目标 (91) 7.2质量保证体系 (91) 7.3技术组织措施 (91) 7.4工程质量技术保证措施 (92) 8 安全生产保证措施 (100) 8.1确定安全管理目标和安全防范要点 (100) 8.2安全保证体系 (100) 8.3安全技术组织措施 (100) 8.4安全技术保证措施 (101) 9文明施工及环境保护措施 (105) 9.1文明施工措施 (105) 9.2施工期环境保护措施 (106) 10 特殊天气施工保证措施 (109) 10.1雨季施工保证措施 (109) 10.2高温天气施工保证措施 (109)
第六章水工隧洞 要求：了解其作用、功能、掌握水工隧洞设计的基本原理及方法。 第一节水工隧洞的类型、特点、组成 教学目的：掌握水工隧洞的类型、特点和组成。 教学难点、重点：水工隧洞的特点和组成。 主要概念、名词：龙抬头、一洞多用。 教学内容： ⑴复习巩固：前面介绍了侧槽式河岸溢洪道的位置选择和设计过程。 ⑵引入新课：本节介绍水工隧洞的类型、特点和组成。 ⑶讲授新课： 一、类型 1.按功用分： 1]泄洪 2]输水(灌溉，发电，供水) 3]排空(排砂) 4]施工导流，尽量一洞多用 2.按流态分：无压有压隧洞 3.按工作性质分：引水；泄水隧洞。后者一般为高流速洞(V>10m/S) 二、特点 1.常承受较大的内(外)水压力。 2.高流速洞易空蚀破坏。 3.深式进水口，闸门要受巨大的水压力。 4.洞身断面较小，洞线长，施工期长。 5.泄洪洞出口流速高，单宽能量大，应注意下游消能。 三、组成部份 1.进口：栏污栅、喇叭口、闸门、进口渐变段。 2.洞身：一般在岩体内开挖，多有衬砌。
3.出口：洞脸(门框)，消能(发电洞则接高压管道，进入厂房)。 检修闸门和事故闸门一般设在进口，无压洞工作闸门一般也设在进口；有压泄洪洞的工作闸门可布置在出口(大中型)，也有布置在进口(中小型)，但流态不好。 第二节水工隧洞的选线与总体布置 教学目的：掌握水工隧洞的选线的原则和隧洞的总体布置方法。 教学难点、重点：水工隧洞的选线和总体布置。 主要概念、名词：山岩压力、偏转角、支洞、临界底坡。 教学内容： ⑴复习巩固：前面介绍了水工隧洞的类型和特点。 ⑵引入新课：本节介绍水工隧洞的选线的原则和隧洞的总体布置方法。 ⑶讲授新课： 一、选线的一般原则 1.避开山岩压力大，地下水位高，漏水严重，可能塌方的不稳定地段。 2.洞线力求短直，隧洞要有一定的埋深，除局部段外，一般要求围岩厚度应大于3倍洞径，且大于0.4倍的内水压力水头。 3.进出口应选在覆盖层浅，岩石较完整，边坡较稳定的地段； 4.从水流条件上看，进口水流应平顺，避免涡流；隧洞转弯半径R应大于5倍洞宽B；高流速无压洞尽量避免设置平面转弯。 5.两并列隧洞之间的岩体厚度应大于1～2倍的洞径(宽)。 二、隧洞的总体布置 (一)进(出)口 开敞式～多为泄洪洞无压洞(见水闸一章) 深孔式～发电排砂放空(见本章) 有压洞出口段的断面积应缩小为洞身断面的80～90％。 进出洞口的开挖应直到岩石完整且洞顶岩体厚度相当于洞径的3～5倍时才可开始进洞。 (二)洞身布置
船闸水工建筑物设计规范(doc 8页)
2．2．2 在综合性枢纽中，位于挡水前沿的闸首和闸室等挡水建筑物的级别应与枢纽中其他挡水建筑物级别一致。 3．1．1 船闸结构计算应考虑运用、检修、完建、施工和特殊工况等情况，并应符合下列规定。 3．1．1．1 运用情况应考虑下列最不利的水位组合： (1)上游或墙前为上游最高通航水位，下游或墙后为相应的最低水位或排水管水位； 3．2．1 船闸结构设计应进行下列验算和计算： (1)结构整体抗滑、抗倾和抗浮稳定性验算； (2)地基承载力验算和地基沉降计算； (3)渗透稳定性验算； (4)结构各部位强度计算和限裂验算； (5)边坡整体稳定性验算； (6)其他验算或计算。 3．3．1* 当采用式(3．2．2-1)验算岩基船闸或采用式(3．2．3-1)和式(3．2．3-2)计算土基船闸抗滑稳定时，抗滑稳定安全系数Kc应符合表3．3．1的规定。 抗滑稳定安全系数Kc 表3．3．1 3．3．2* 当采用式(3．2．2-2)验算基岩船闸抗滑稳定时，抗滑稳定安全系数Kc′应符合表3．3．2的规定。 抗滑稳定安全系数Kc′ 表3．3．2 荷载组合安全系数 基本组合①≥3.0
②≥2.5 ①≥2.5 特殊组合 ②≥2.3 3．3．3* 当采用式(3．2．8)计算船闸结构的抗倾稳定时，抗倾稳定安全系数K0应符合表3．3．3的规定。 抗倾稳定安全系数Ko 表3．3．3 3．3．4* 当采用式(3．2．9)计算船闸结构的抗浮稳定时，抗浮稳定安全系数Kf应符合表3．3．4的规定。 抗浮稳定安全系数Kf 表3．3．4 水工建筑物级别安全系数 1、2≥1.1 3、4、5≥1.05 3．3．6* 土基上的分离式闸墙结构，地基不得出现拉应力。 3．3．7* 岩基上分离式船闸结构地基反力的最小应力σmin应大于零。3．4．1 在闸首、闸室和导墙等结构间，新旧建筑物间及地基土质、高程突变处，均应设置伸缩一沉降缝。 4．1．5 地基设计应包括承载力、稳定性和沉降的计算。当天然地基不能满足要求时，应进行地基处理。 4．2．4* 地基承载力的安全系数应满足式(4．2．4)的要求。 4．3．3 当土坡和地基土体中有渗流时，应考虑渗流对稳定的影响。4．3．4* 当采用式(4．3．2-1)、式(4．3．2-2)和式(4．3．2-3)计算土坡和地基稳定时，稳定安全系数K不得小于表4．3．4中规定的数值。
水工隧洞施工技术规范 1、喷混凝土 采用喷混凝土作为衬砌，不但可以用作临时支撑，也可用作隧洞永久衬砌。在喷混凝土施工中应注意如下方面： (一)工艺布置 如隧洞断面较小，拌合机进洞不方便或隧洞较短时，可将拌合机布置在洞外，用斗车运送进洞，这样还可以减少洞内的粉尘。若隧洞断面较大，则可将拌合机放在专用的工作台上，出料口直接置于喷射机上方。亦可将拌合机放在平地上，用皮带机上料。 (二)施工准备 喷混凝土施工应分段进行，每段长度以6~ 10米为宜。喷射前应作好如下准备工作： (1)搭设喷射作业台，最好制造两个移动式喷射台，使设置锚杆、挂网、扎钢筋和喷射作业按流水线进行。 (2)检查开挖断面，有无欠挖，以保证设计的净空和支护最小设计厚度。 (3)检查预埋件的种类，位置和数量是否符合设计要求。 (4)撬除险石，保证喷混凝土与围岩良好的粘结和施工安全。 (5)遇有渗漏水的地方，应采取相应措施，对渗水作恰当的处理，或排或堵，或排堵结合。 (6)岩面的冲洗和凿毛在喷射前必须用高压水认真冲洗岩面裂
隙中的尘污，浮石等。 (7)钢筋和钢筋网除锈。 (8)绑扎控制钢筋网或埋设控制混凝土厚度桩。 (三)喷射施工 为了使所喷混凝土能够达到最大的密度，克服料流上下流动，干湿不均，并尽量减少回弹，喷枪时应使料流呈螺旋状横向运动。喷射混凝土支护是无模喷射成型的，在施工过程，其自重靠它与喷射面之间的力来平衡，因混凝土在终凝前粘结力很小。不能一次喷的过厚，要进行多次喷射，每次喷射厚度控制非常重要。喷射拱部在加有速凝剂的情况下，底层厚度宜4?6厘米，面层厚8?10厘米，并保持间歇时间15?30分钟。喷射侧墙加速凝剂时，厚度宜为10?15厘米，保持间隙时间不少于4分钟，不加速凝剂时，宜为8?10厘米，同时加大作面，拉长喷射间歇时间，至少15分钟以上。喷射凹坑时应分层逐渐填平，否则易出现脱落或空壳现象。渗水地段的喷射混凝土与岩石的粘结较困难，可以采取如下一些措施： (1)在集中渗水区钻孔排水； (2)减小喷层厚度； (3)适当减小水灰比； (4)采取缩小包围圈的喷法； (5)适当埋设风压等。 2、回填灌浆 隧洞混凝土施工中顶部的混凝土由于自重的原因，始终和上部隧洞岩石形成一定的空隙，无法结合紧密。因此采用回填灌浆进行解决。回填灌浆主要
浅谈无压水工隧洞设计 摘要：随着我国无压水工隧洞建设的不断发展，在无压水工隧洞设计方面的问题也越来越明显，本文对当前无压水工隧洞设计发展的相关问题进行分析，并且对无压水工隧洞设计过程中的各种问题进行阐述，旨在提高无压水工隧洞设计质量，为隧洞施工奠定坚实的基础。 关键词：无压水工;隧洞设计;问题;对策 引言 近年来，城市公路桥梁的设计与施工是当前经济社会发展过程中的一个重要组成部分，随着我国交通事业的快速发展，各种交通基础设施需要穿过山脉，出现了隧洞施工，隧洞的需求量还在逐渐增大。由于传统的水工隧洞的方法对环境带来了严重的影响，因此在水工隧洞的设计过程中，为了实现现实的需要，需要加强无压水工隧洞的设计，加强各种施工技术的应用，当前在很多工程设计过程中都采用了无压水工隧洞方案和设计模式也，该方案不仅可以对生态环境进行保护，还能符合可持续发展的需求，是施工企业发展过程中的一项长期发展策略。然而在无压水工隧洞的设计过程中还存在一些实际的问题需要解决。 一、无压水工隧洞的相关概念 水工隧洞指的是在山体或者地表下面开凿出来的过水洞，这种结构主要用于农业灌溉、发电、居民用水、排水、输水、通航等，水工隧洞根据受压状况和洞内水流状态的不同，可以分为有压和无压两种，有压水工隧洞指的是隧洞的内壁有一定的水压的隧洞，这种隧洞一般都采用圆形的断面，如果洞内的直径和洞内外水的压力较小，也可以采用其他断面形式，便于进行施工。 无压水工隧洞指的是在隧洞内的水流有自由的水面的一种隧洞形式，无压水工隧洞中比较常见的断面形式是圆拱直墙形，这种断面的形式对于垂直方向上的岩石压力比较适用，而且也有利于断面的挖掘以及衬砌，而且这种结构模式的隧洞可以承受较大压力的水流速度，当岩石的压力较小的时候，往往就可以采取圆拱直墙形的断面，如果山体的岩石的压力较大，则不适宜采用衬砌的方式，可以考虑采取其他的断面形式，以获得更加经济的效果。 二、无压水工隧洞设计中存在的问题分析 （一）无压水工隧洞设计的整体布置情况 无压水工隧洞设计过程中，一个重要的步骤就是要对无压水工隧洞进行整体的布置，在布置的过程中要根据具体的工程任务的情况以及排泄水中的建筑物来确定，一般说来，建筑物的特性、相互关系、泄洪流量、周围的地形环境以及施工运行的条件都会对无压水工隧洞设计质量带来一定的影响。在对洞线方案进行
浅谈水工隧洞砼衬砌采用组合钢模板施工技 术总结 摘要：本文基于青海湟水北干渠扶贫灌溉一期工程二十标23#输水隧洞混凝土衬砌施工的现场经验，了解该水工隧洞混凝土衬砌施工中的诸多客观因素，分析并制定对应的技术方案。对小断面水工隧洞混凝土衬砌中使用组合钢模板施工的技术进行总结和分析,达到降低成本，优化资源，加快施工进度的目的。 关键词：水工隧洞混凝土衬砌组合钢模板泵送混凝土施工技术 正文： 1.工程概况 青海省湟水北干渠扶贫灌溉一期工程二十标位于湟水流域 (黄河一级支流)湟水河北岸，途经青海省互助县东沟乡曹家村，是一项以乡镇农牧业和农业灌溉为主兼顾生态建设用水的大（2）型水利工程。工程地区地形复杂，平均海拔为2800m，隧洞全长1565米，其中23#隧洞长1262m。断面为城门洞形，尺寸为2.8m×3.05m，衬砌砼标号为C20，底坡为1/1200。隧洞表层为15 -41m 的黄土，其下为冲击砂砾石层，厚度大于20m，结构中密-密实，为强透水层，允许承载力[R]=0.5-0.65Mpa,洞线处在黄土与砂砾石的接触面上，成洞条件极差，采用边开挖边支护边衬砌，为防止因渗漏产生接触流失，从而造成隧洞破坏，必须采取严格的防渗措施，按要求隧洞全部进行混凝土衬砌，整个隧洞以四类围岩为主，部分地段为五类围岩。四类围岩的混凝土衬砌设计厚度为30cm，五类围岩的混凝土衬砌设计厚度为35cm，衬砌混凝土标号为C20，总浇筑混凝土约为54430方。为由于隧洞断面小，作业面狭窄，在隧洞开挖时，衬砌并没有跟进，隧洞贯通后先将底板板全部浇筑完成，随后将侧墙及顶拱集中进行浇筑。 2.施工准备 该水工隧洞断面狭小，施工面较长，导致材料运输和设备安放都比较拥挤。混凝土衬砌为影响工期的关键工作，工程量大，而外界气候条件恶劣，雨季、冬期持续时间长，给施工造成了很多困难。因此，合理的资源安排和施工工作面布置是非常必要的。 根据工程实际情况采用两套组合钢模板进行混凝土衬砌施工，每套模板长12m。洞身混凝土衬砌先将底板浇筑完，然后支设组合钢模板进行先侧墙后顶拱一次性浇筑。两套模板同时进
《水工建筑物》课程课程设计 前 进 闸 初 步 设 计 学号: 08 专业: 水利水电工程 姓名: 封苏衡 指导教师: 潘起来老师 2011年 12 月 19日 目录 第一章设计资料和枢纽设计 (4) 1.设计资料 (4) 2.枢纽设计 (5)
1.闸室结构设计 (7) 2.确定闸门孔口尺寸 (7) 第三章消能防冲设计 (11) 1.消力池设计 (11) 2.海漫的设计 (13) 3. 防冲槽的设计 (14) 第四章地下轮廓设计 (15) 1.地下轮廓布置形式 (15) 2. 闸底板设计 (15) 3.铺盖设计 (16) 4. 侧向防渗 (16) 5. 排水止水设计 (17) 第五章渗流计算 (19) 1.设计洪水位情况 (19) 2. 校核洪水位情况 (23)
1. 闸室的底板 (24) 2. 闸墩的尺寸 (24) 3. 胸墙结构布置 (24) 4. 闸门和闸墩的布置 (24) 5. 工作桥和交通桥及检修便桥 (25) 6. 闸室分缝布置 (26) 第七章闸室稳定计算 (27) 1.确定荷载组合 (27) 2. 闸室抗滑稳定计算和闸基应力验算 (27) 第八章上下游连接建筑物 (31) 1.?上游连接建筑物 (31) 2.下游连接建筑物 (31) 参考文献 (31) 第一章设计资料和枢纽设计 1、设计资料
工程概况 前进闸建在前进镇以北的团结渠上是一个节制闸。本工程等别为Ⅲ等，水闸按3级建筑物设计。该闸有如下的作用： （1）防洪。当胜利河水位较高时，关闸挡水，以防止胜利河的高水入侵团结渠下游两岸的底田，保护下游的农田和村镇。 （2）灌溉。灌溉期引胜利河水北调，以灌溉团结渠两岸的农田。 （3）引水冲淤。在枯水季节。引水北上至下游红星港，以冲淤保港。 规划数据 （1）团结渠为人工渠，其断面尺寸如图1所示。渠底高程为，底宽50m，两岸边坡均为1：2 。（比例1：100） 图1 团结渠横断面图（单位：m） （2）灌溉期前进闸自流引胜利河水灌溉，引水流量为300s m/3。此时相应水位为：闸上游水位，闸下游水位；冬春枯水季节，由前进闸自流引水至下游红星港，引水流量为100s m/3，此时相应水位为：闸上游水位，闸下游水位。 （3）闸室稳定计算水位组合：设计情况，上游水位2204.3m，下游水位2201.0m；校核情况，上游水位2204.7m,下游水位2201.0m。消能防冲不利情况是：上游水位2204.7m,下游水位，引水流量是300s m/3 （4）下游水位流量关系：
对应的旧标准:SD 134-1984 目次 前言 1 范围 2 规范性引用文件 3 总则 4 主要术语 5 基本资料 6 隧洞布置 7 断面形状及尺寸 8 水力设计 9 结构设计基本原则 10 不衬砌与锚喷隧洞 11 混凝土和钢筋混凝土衬砌 12 预应力混凝土衬砌 13 高压钢筋混凝土衬砌岔洞 14 封堵体设计 15 灌浆、防渗和排水 16 观测、运行和维修 附录A（规范性附录）围岩工程地质分类 附录B（规范性附录）材料 附录C（资料性附录）水工隧洞水头损失计算 附录D（规范性附录）高流速防蚀设计问题 附录E（规范性附录）水工隧洞结构安全级别 附录F（资料性附录）锚喷支护类型及其参数 附录G（规范性附录）圆形有压隧洞衬砌计算 附录H（资料性附录）外水压力折减系数 附录I（规范性附录）圆形无压隧洞及非圆形隧洞衬砌计算 附录J（资料性附录）混凝土衬砌裂缝及其防止措施 条文说明 前言 根据原电力工业部《关于下达1996年制定、修订电力行业标准计划项目（第一批）的通知》（技综［1996］40号文）的指示精神，在原规范（SD134—1984）的基础上，结合我国新建水工隧洞的实践经验，并吸收了当前国外的先进技术而修订为本标准。 本次修订中修改和增加的主要内容有： （1）遵照GB 50199规定的原则和方法增加了相应的条款。 （2）规范采用开裂设计和限裂设计两种设计方法，取消了不允许出现裂缝的计算方法；限裂验算采用我国经验计算方法。 （3）除圆形有压隧洞外，其他断面取消了原规范中的计算公式，采用以边值数值解法及有限元法进行计算。 （4）扩大了标准的适用范围，增加了抽水蓄能电站隧洞、预应力混凝土衬砌、高压混凝土衬砌岔洞及封堵体设计的有关规定，并补充了锚喷、喷钢纤维混凝土的内容。 （5）引用了GB 50287的围岩分类。 本标准的修订工作，是在水电水利规划设计总院领导下，由成都勘测设计研究院主编，北京勘测设计研究院、中国水利水电科学研究院及清华大学水利系、武汉大学土木建筑学院承担了部分专题科研工作。 本标准实施后代替SD134—1984。 本标准的附录A、附录B、附录D、附录E、附录G、附录I为规范性附录。
一、基本资料 1）隧洞水力参数 2）上、下渠道水力参数 3）地质参数
4）衬砌材料参数 5）结构计算参数
二、隧洞断面比选 1、长短洞判别 当底板为缓坡而趋于平坡，长短洞的界限长度为 L=（5～12）H 式中H—上游水深 L=（5～12）H=（5～12）×2.237=11.2～26.8m 本隧洞长度L=397m>26.8，因此本隧洞长洞，洞身断面尺寸可按明渠均匀流公式试算： Q 洞身断面尺寸拟定按底宽分别为2.0m、2.1m、2.2m、2.3m及2.4m进行比较计算，计算成果如下表：
高坡隧洞城门洞型断面尺寸比较统计表 隧洞进出口接上、下游渠道，渠底宽2.1m，根据以上比较结果，随着底宽B加大，洞身面积减小（减小幅度介于0.02～0.05m2），但隧洞进出口连接段变化幅度较大，水流衔接不平顺，水头损失较大，综合考虑以上两方面因素，本隧洞洞身断面尺寸推荐底宽B=2.1m，H=2.792m。
1、计算程序与方法 隧洞衬砌结构按新奥法理论进行设计，衬砌型式采用钢筋混凝土衬砌。隧洞衬砌采用结构力学方法计算。隧洞结构计算软件采用理正计算通用程序。结构计算简图如下。 2、计算工况及荷载组合 依据《水工隧洞设计规范》（SL279-2002）6.2条规定，本输水隧洞结构设计应考虑以下三种工况及最不利荷载组合： （1）正常工况：正常运行期最不利荷载组合（基本组合） 山岩压力+衬砌自重+围岩弹性抗力+内水压力+外水压力； （2）特殊工况1：检修期最不利荷载组合（基本组合） 山岩压力+衬砌自重+围岩弹性抗力+外水压力； （3）特殊工况1：施工期最不利荷载组合（基本组合） 山岩压力+衬砌自重+围岩弹性抗力+外水压力+灌浆压力； 表4-1 城门洞型典型断面计算参数表
前言 第一章总则 第二章基本资料 第三章隧洞布置 第四章横断面形状及尺寸 第五章水力设计 第六章混凝土和钢筋混凝土衬砌 第七章不衬砌与喷锚隧洞 第八章灌浆、防渗和排水 第九章观测、运行和维修 附录隧洞衬砌静力计算通用程序(ALGOL语言TQ-16机) 附加说明 打印 刷新 水工隧洞设计规范(试行) SD134—84 修订说明 前言 水利电力部规划设计院(79)水电规水字第7号文下达水利电力部成都勘测设计院主持进行《水工隧洞设计规范》的修订工作。根据国家建委(80)建发设字第8号文颁发的《工程建设标准规范的管理办法》中的有关规定，并参照1974年水利电力部东北勘测设计院等单位编写的“对1966年部颁《水工隧洞设计暂行规范》的审议意见”，通过反复的研究和与有关单位协商，组成了由水利电力部成都勘测设计院、西北勘测设计院、天津勘测设计院、东北勘测设计院、贵阳勘测设计院、陕西省水电勘测设计院、水利水电科学研究院、清华大学水利系及陕西机械学院水利系等单位参加的修订组，并于1980年12月召开了第一次修订工作协调会议。会议中对修订规范的一些问题进行了详细的讨论。一致认为六十年代以来，由于大型水电站和地下工程的建设，岩石力学的发展和电子计算机的普及，水工隧洞设计理论及计算方法都得到较大的改进和提高，积累了不少的宝贵经验，故对原来颁发的规范加以修订和补充是十分必要的。但讨论中也认识到目前水工隧洞的设计理论和计算方法还不够完善，有些问题尚有待在实践的过程中，不断总结归纳，逐步地完善。因此，明确这次编修工作的原则就是在已有经验的基础上对行之有效的成功经验加以总结提高，凡尚不够成熟的理论和方法，暂不纳入规范。 根据以上意见，决定这次修订工作，以1966年水利电力部(66)水电技字第39号文颁发的《水工隧洞设计暂行规范》为依据(以下简称“66部颁暂行规范”)，在总结运用该规范的基础上进行修订。 1981年全面开展了调查研究和资料收集工作。对于规范的修订原则、围岩分类、工程布置，水力学计算、混凝土及钢筋混凝土衬砌和喷锚衬砌等进行了调研，对于“66部颁暂行规范”使用情况也进行了调查，走访了西南、中南、华东等地区，并对全国各省市有关单位进行了函调，了解了大多数设计单位的意见和国内外的一些情况，于12月召开了第二次修订工作协调会议。在会上各单位交流了情况，并对收集到的资料进行了讨论。对一些重要的问题统一了认识，明确了以下几点： (1)水工隧洞的布置很重要，实践证明，布置上的缺陷是不易弥补的，在修订规范时应强调布置这一设计环节。 (2)混凝土和钢筋混凝土衬砌，是我国常用的衬砌型式，大量已建混凝土和钢筋混凝土衬砌的水工隧洞，多运行正常，在修订的规范中，仍应列为重要内容。
中华人民共和国行业标准 SL203-97 水工建筑物抗震设计规范 Specificatins for seismic design of hydraulic structures 1997-08-04发布 1997-10-01实施 中华人民共和国水利部发布 中华人民共和国行业标准 主编单位：中国水利水电科学研究院 批准部门：中华人民共和国水利部施行日期：1997年10月1日 中华人民共和国水利部 关于发布《水工建筑物抗震设计规范》SL203-97的通知 水科技［1997］439号 根据部水利水电技术标准制定,修订计划,由水利水电规划设计总院主持,以中国水利水电科学研究院为主编单位修订的《水工建筑物抗震设计规范》,经审查批准为水利行业标准,现予以发布.标准的名称和编号为：SL203-97.原《水工建筑物抗震设计规范》SDJ10-78同时废止. 本标准自1997年10月1日起实施.在实施过程中各单位应注意总结经验,如有问题请函告主持部门,并由其负责解释. 本标准文本由中国水利水电出版社出版发行.一九九七年八月四日 前言 本规范是根据原能源部,水利部水利水电规划设计总院(91)水规设便字第35号文的通知,由中国水利水电科学研究院会同有关设计研究院和高等院校对原水利电力部于1978年发布试行的SDJ10-78《水工建筑物抗震设计规范》进行修订而成. 本规范在修订过程中,主编单位会同各协编单位开展了广泛的专题研究,调查总结了近年来国内外大地震的经验教训,吸收采用了地震工程新的科研成果,考虑了我国的经济条件和工程实际,提出修订稿后,在全国广泛征求了有关设计,施工,科研,教学单位及管理部门和有关专家的意见,经过反复讨论,修改和试设计,最后由电力工业部水电水利规划设计管理局会同水利部水利水电规划设计管理局组织审查定稿. 本规范为强制性行业标准,替代SDJ10-78. 本规范共分11章和1个标准的附录.这次修订的主要内容有：进一步明确了规范适用的烈度范围,水工建筑物等级和类型,并扩大了建筑物类型和坝高的适用范围；提出了对重要水工建筑物进行专门的工程场地地震危险性分析以确定地震动参数的要求,并给出了相应的设防概率水准；增加了场地分类标准,并相应修改了设计反应谱；改进了地基中可液化土的判别方法和抗液化措施；根据1994年国家批准发布的GB50199-94《水利水电工程结构可靠度设计统一标准》的原则和要求,在保持规范连续性的条件下,区别不同情况,把各类主要水工建筑物的抗震计算从定值安全系数法向分项系数概率极限状态的体系"转轨,套改",并给出了各类水工建筑物相应的结构系数；采用了对混凝土水工建筑物以计入结构,地基和库水相互作用的动力法为主和拟静力法为辅的抗震计算方法,对土石坝采用按设计烈度取相应动态分布系数的拟静力抗震计算方法；在编写的格局上改为按水工建筑物类型分章,各章分别给出抗震计算和抗震措施,并补充了内容. 希望有关单位在执行本规范的过程中,结合工程实际,注意总结经验和积累资料,如发现需要修改和补充之处,请将意见和有关资料寄交归口管理单位,以便今后再次修订时考虑. 本规范由原能源部,水利部水利水电规划设计总院提出修订.
水工建筑物水泥灌浆施工技术规范 Construction Specification of Cement Grouting Used for Hdraulic Structures SL62-94 主编单位：水利部水工程技术咨询中心 批准单位：中华人民共和国水利部、电力工业部 网页制作：中水科信息网 1994-05-21发布1994-10-01实施 中华人民共和国水利部、电力工业部 关于颁发《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》SL62-94的通知 水建[1994]246号 为推动水利水电工程水泥灌浆技术的进步，提高水泥灌浆施工质量，水利部委托原水工程咨询中心，对原水利电力部部标准《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》SDJ210-83进行了修订。该规范修订送审稿已通过审查，现批准为行业标准，编号为SL62-94，自一九九四年十月一日起执行，原规范同时废止。 本规范由水利部、电力部负责解释，水利电力出版社负责出版发行。 目次 1 总则 2 灌浆材料、制浆和灌浆设备 3 坝基岩石灌浆 4 水工隧洞灌浆 5 混凝土坝接缝灌浆 6 竣工资料和工程验收 附录A 灌浆工程压水试验 附加说明 条文说明 1 总则 1.0.1《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》(以下简称本规范)是水利水电工程水泥灌浆施工的技术准则。 1.0.2本规范适用于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级水工建筑物基岩灌浆、水工隧洞灌浆和混凝土坝接缝灌浆工程。Ⅳ、Ⅴ级水工建筑物灌浆工程可参照使用。 1.0.3下列灌浆工程在施工前或施工初期应进行现场灌浆试验： (1) Ⅰ、Ⅱ级水工建筑物基岩帷幕灌浆； (2)地质条件复杂地区或有特殊要求的Ⅰ、Ⅱ级水工建筑物基岩固结灌浆和水工隧洞固结灌浆。 1.0.4施工前，设计单位或建设单位应向施工单位提供灌浆设计文件并进行技术交底。 1.0.4.1基岩和水工隧洞灌浆工程设计文件应包括下列内容： (1)工程设计图和设计说明书； (2)灌浆地区工程地质和水文地质资料； (3)灌浆试验报告及有关资料；
竭诚为您提供优质文档/双击可除水工隧洞测量施工规范 篇一：水工隧洞工程施工实施细则 水工隧洞工程施工实施细则 1总则 （1）本细则编制依据： 1）dl/t5099-1999《水工建筑物地下开挖工程施工技术规范》。 2）gb50086-20xx《锚杆喷射混凝土支护技术规范》。 2）gb6722-20xx《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》。 4）sl52—93《水利水电工程施工测量规范》。 5）dl/t5135-20xx《水利水电工程爆破施工技术规范》。 6）工程施工合同文件、质量监理合同文件。 （2）本细则适用于xxx引水隧洞及洞室工程的开挖、支护、灌浆等工程项目。水工隧洞永久混泥土衬砌工程及灌浆工程，还应依据其他相关规定执行。 2施工准备工作 （1）施工单位应在现场施工测量施测14天前，将有关施工测量技术方案报监理部批准，其内容应包括：
1）贯通测量技术设计书（应包括：技术设计方案、施测要求、汁算方法和操作规程）。 2）观测仪器、设备的配置及技术参数。 3）测量专业人员设置及其资历。 （2）隧洞平面与高程控制网完成后，施工单位应向监理部报送以下成果和资料。 1）测量仪器率定校正资料。 2）施工控制网与勘测设计阶段控制网连接图。 3）洞口与地面控制点联测的平差资料及进洞关系平面图。 4）控制网测量平差计算成果。 5）技术总结报告。 （3）隧洞工程开工14天前，施工单位应根据设计图纸、合同技术规范和有关施工规程规范，结合地形、地质资料和施工条件编制施工组织设计报送监理部批准。施工组织设计应包括下述主要内容： 1）工程概况。 2）施工开挖布置图。 3）施工进度计划。 4）劳动力、材料和设备(包括辅助工程设备与设施)配置计划。 5）开挖爆破技术和方法。
《水工建筑物》课程设计 土石坝设计指导书 一、目的 通过这次设计，综合运用工程制图、工程地质、水力学、土力学等课程知识，进一步掌握〈〈水工建筑物〉〉课程中“土石坝”的总体布置、土料设计、剖面拟定、渗流及坝坡稳定计算等内容。 二、资料及工程任务 工程设计资料包括地形、地质资料，水文、水利计算资料、筑坝材料资料等。 三、设计要求和设计步骤 1、考虑泄洪和输水要求进行总体枢纽布置，其建筑物包括土石坝、溢洪道、输 水洞等。 2、综合分析比较确定土石坝坝型。 3、根据提供的料场资料，确定防渗料及坝壳堆石料填筑标准。防渗粘土料按压 实度98%控制，堆石料按孔隙率20%~28%控制。 4、利用已给的水库特征水位，考虑风浪及安全加高因素，按正常运行和非常运 行情况中的最大值确定坝顶或防浪墙顶高程。地震作用引起的沉降和涌浪综合考虑可取2.0m。 5、按使用要求及工程经验确定坝顶宽度、上下游坝坡坡比，初步拟定大坝剖面 尺寸。 6、选择最大横剖面进行渗流计算，确定单宽渗流量并绘制浸润线，同时进行渗 透稳定性校核。这部分可只进行正常蓄水位稳定渗流计算。 7、以渗流计算剖面和相应工况为基准，进行下游坝坡稳定校核。计算采用计及 条块间作用力的简化毕肖普法，抗剪强度指标按表4-8选用。注意为计算简便，堆石料强度指标不需按非线性强度包线修正；下游可按无水情况考虑。 8、进行细部构造设计：坝顶、护坡、反滤过渡层。 9、坝基防渗处理，帷幕灌浆深度及灌浆孔距、排距确定。 10、由于设计时间有限，初拟尺寸无论合适与否，均不需再做调整。但要对结果 加以评述。
四、设计成果 需提交的最终设计成果包括： ●平面布置A1图； ●坝纵横剖面图，包括帷幕灌浆深度、标准横剖面、坝顶及护坡大样A1图； ●设计计算说明书； 图纸用AutoCAD绘制或手绘均可。 五、进度计划 本课程设计为2周，全天设计，具体安排： ●第1~3天熟悉资料、枢纽布置、建筑物级别，坝顶高程及初始剖面确定； ●第4~5天渗流分析计算； ●第6~8天坝坡稳定计算； ●第9天坝基防渗及坝体细剖设计。 ●第10~12天绘图 ●第13~14天整理设计计算说明书 六、参考资料 [1] 中华人民共和国水利部. 碾压式土石坝设计规范SL274-2001. 北京：中国水 利水电出版社，2002. [2] 中华人民共和国建设部. 土工试验方法标准GB/T50123-1999. 北京：中国计 划出版社，1999. [3] 顾慰慈. 土石（堤）坝的设计与计算. 北京：中国建筑工业出版社，2006. [4] 华东水利学院. 水工设计手册·第四卷·土石坝. 北京：水利电力出版社， 1984.
水工隧洞工程施工实施细则 1 总则 （1）本细则编制依据： 1）DL/T5099-1999《水工建筑物地下开挖工程施工技术规范》。 2）GB50086-2001《锚杆喷射混凝土支护技术规范》。 2）GB6722-2003《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》。 4）SL52—93《水利水电工程施工测量规范》。 5）DL/T5135-2001《水利水电工程爆破施工技术规范》。 6）工程施工合同文件、质量监理合同文件。 （2）本细则适用于XXX引水隧洞及洞室工程的开挖、支护、灌浆等工程项目。水工隧洞永久混泥土衬砌工程及灌浆工程，还应依据其他相关规定执行。 2 施工准备工作 （1）施工单位应在现场施工测量施测14天前，将有关施工测量技术方案报监理部批准，其内容应包括： 1）贯通测量技术设计书（应包括：技术设计方案、施测要求、汁算方法和操作规程）。 2）观测仪器、设备的配置及技术参数。 3）测量专业人员设置及其资历。 （2）隧洞平面与高程控制网完成后，施工单位应向监理部报送以下成果和资料。
1）测量仪器率定校正资料。 2）施工控制网与勘测设计阶段控制网连接图。 3）洞口与地面控制点联测的平差资料及进洞关系平面图。 4）控制网测量平差计算成果。 5）技术总结报告。 （3）隧洞工程开工14天前，施工单位应根据设计图纸、合同技术规范和有关施工规程规范，结合地形、地质资料和施工条件编制施工组织设计报送监理部批准。施工组织设计应包括下述主要内容： 1）工程概况。 2）施工开挖布置图。 3）施工进度计划。 4）劳动力、材料和设备(包括辅助工程设备与设施)配置计划。 5）开挖爆破技术和方法。 6）出渣和弃渣措施。 7）灌浆施工措施。 8）通风、散烟和除尘措施。 9）供电、照明和通讯、信号措施。 10）通风、供水与排水措施。 11）安全防护与环境保护措施。 12）可能遇到的特殊地层开挖和其他特殊施工方法。 （4）隧洞工程开工7天前，施工单位应根据设计文件、地质条件、施工水平，完成必须的钻爆试验和设计，并将开挖爆破设计报送监理
水工隧洞工程施工实施细则 批准： 审核： 校核： 整编： 二○○九年十二月 1 总则 （1）本细则编制依据：
1）DL/T5099-1999《水工建筑物地下开挖工程施工技术规范》。 2）GB50086-2001《锚杆喷射混凝土支护技术规范》。 3）GB6722-2003《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》。 4）SL52—93《水利水电工程施工测量规范》。 5）DL/T5135-2001《水利水电工程爆破施工技术规范》。 6）工程施工合同文件、质量监理合同文件。 （2）本细则适用于XXX引水隧洞及洞室工程的开挖、支护、灌浆等工程项目。水工隧洞永久混泥土衬砌工程及灌浆工程，还应依据其他相关规定执行。 2 施工准备工作 （1）施工单位应在现场施工测量施测14天前，将有关施工测量技术方案报监理部批准，其内容应包括： 1）贯通测量技术设计书（应包括：技术设计方案、施测要求、汁算方法和操作规程）。 2）观测仪器、设备的配置及技术参数。 3）测量专业人员设置及其资历。 （2）隧洞平面与高程控制网完成后，施工单位应向监理部报送以下成果和资料。 1）测量仪器率定校正资料。 2）施工控制网与勘测设计阶段控制网连接图。 3）洞口与地面控制点联测的平差资料及进洞关系平面图。 4）控制网测量平差计算成果。 5）技术总结报告。 （3）隧洞工程开工14天前，施工单位应根据设计图纸、合同技术规范和有关施工规程规范，结合地形、地质资料和施工条件编制施工组织设计报送监理部批准。施工组织设计应包括下述主要内容： 1）工程概况。 2）施工开挖布置图。 3）施工进度计划。 4）劳动力、材料和设备(包括辅助工程设备与设施)配置计划。
水利水电工程标准精选（最新） G1499.1《热轧光园钢筋》GB1499.1-2008 G1499.2《热轧带肋钢筋》GB1499.2-2007 G2938《低热微膨胀水泥》GB2938-2008 G3408.1《大坝监测仪器应变计第1部分:差动电阻式应变计》GB/T 3408.1-2008 G3408.2《大坝监测仪器应变计第2部分:振弦式应变计》GB/T 3408.2-2008 G3409.1《大坝监测仪器钢筋计第1部分:差动电阻式钢筋计》GB/T 3409.1-2008 G3410.1《大坝监测仪器测缝计第1部分:差动电阻式测缝计》GB/T 3410.1-2008 G3410.2《大坝监测仪器测缝计第2部分:振弦式测缝计》GB/T 3410.2-2008 G3411.1《大坝监测仪器孔隙水压力计第1部分：振弦式孔隙水压力计》GB/T 3411.1-2009 G3412.1《大坝监测仪器检测仪第1部分：振弦式仪器检测仪》GB/T3412.1-2009 G3413《大坝监测仪器埋入式铜电阻温度计》GB/T 3413-2008 G5223《预应力混凝土用钢丝》GB/T 5223-2014 G5224《预应力混凝土用钢绞线》GB/T 5224-2014 G10597《卷扬式启闭机》GB/T 10597-2011 G11828.1《水位测量仪器:浮子式水位计》GB/T11828.1-2002 G11828.2《水位测量仪器:压力式水位计》GB/T11828.2-2005 G11828.3《水位测量仪器第3部分：地下水位计》GB/T 11828.3-2012 G11828.4《水位测量仪器第4部分：超声波水位计》GB/T 11828.4-2011 G11828.5《水位测量仪器第5 部分：电子水尺》GB/T 11828.5-2011 G11828.6《水位测量仪器遥测水位计》GB/T 11828.6-2008 G11826《转子式流速仪》GB/T 11826-2002 G11826.2《流速流量仪器第2部分：声学流速仪》GB/T 11826.2-2012 G12897《国家一、二等水准测量规范》GB/T 12897-2006 G12898《国家三、四等水准测量规范》GB/T 12898-2000待确认 G14173《水利水电工程钢闸门制造、安装及验收规范》GB/T 14173-2008 G14627《液压式启闭机》GB/T 14627-2011 G15659《水电新农村电气化验收规程》GB/T 15659-2014 G15772《水土保持综合治理规划通则》GB/T 15772-2008 G15773《水土保持综合治理验收规范》GB/T 15773-2008 G15774《水土保持综合治理效益计算方法》GB/T 15774-2008 G16453.1《水土保持综合治理技术规范坡耕地治理技术》GB/T 16453.1-2008 G16453.2《水土保持综合治理技术规范荒地治理技术》GB/T 16453.2-2008 G16453.3《水土保持综合治理技术规范沟壑治理技术》GB/T 16453.3-2008 G16453.4《水土保持综合治理技术规范小型蓄排引水工程》GB/T 16453.4-2008 G16453.5《水土保持综合治理技术规范风沙治理技术》GB/T 16453.5-2008 G16453.6《水土保持综合治理技术规范崩岗治理技术》GB/T 16453.6-2008 G17638《土工合成材料短纤针刺非织造土工布》GB/T17638-2017