第三章 水工隧洞

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。

水工隧洞安全鉴定规程 slt790-2020水工隧洞安全鉴定规程SLT790-2020第一章总则第一条为了规范水工隧洞安全鉴定工作，保障水工隧洞建设、运营和维护的安全，根据《水工建筑安全管理条例》和相关法律法规，制定本规程。

第二条本规程适用于水工隧洞的安全鉴定工作，包括水库隧洞、管道隧洞、水利枢纽隧洞等各类水工隧洞。

第三条水工隧洞安全鉴定工作应遵循“科学、客观、公正、安全”的原则，确保鉴定结论准确、可靠。

第四条水工隧洞安全鉴定应当依法开展，不得违反国家有关法律法规和标准规范。

第五条鉴定委员会是水工隧洞安全鉴定的组织形式，应当成立鉴定委员会，指导和组织鉴定工作。

第二章鉴定组织和承办单位第六条水工隧洞安全鉴定的组织形式是鉴定委员会，由相关政府部门、水利工程施工单位、设计单位、科研院所、鉴定机构、专家等单位和人员组成。

第七条鉴定委员会的主要职责包括：组织制定水工隧洞安全鉴定方案和实施细则；审查鉴定报告并提出意见；监督和检查鉴定工作的实施情况；对鉴定工作中的重大问题做出决策。

第八条承办单位是指承担水工隧洞安全鉴定具体工作的机构或单位，应当具备水工隧洞设计、施工和运维等相关技术能力和经验。

第九条承办单位的主要职责包括：组织实施水工隧洞安全鉴定工作；组织开展水工隧洞的安全技术检测和试验；编制鉴定报告并提交鉴定委员会审查。

第十条承办单位应当按照国家规定的要求，具备相应的鉴定资质和能力，确保鉴定工作的科学性和可靠性。

第三章鉴定程序和内容第十一条水工隧洞安全鉴定的程序包括：确定鉴定方案和计划；实施安全技术检测和试验；编制鉴定报告；提交鉴定委员会审查。

第十二条鉴定内容包括：水工隧洞结构安全性鉴定；水工隧洞材料及设备安全性鉴定；水工隧洞环境安全性鉴定等。

第十三条鉴定应当充分考虑水工隧洞运行环境和特点，重点关注水工隧洞的结构安全、设备完好、防水排水、通风通风、防火爆炸等方面的安全性。

第四章鉴定报告和审查意见第十四条鉴定报告应当真实、准确、全面地汇报水工隧洞的安全情况，包括安全隐患、风险评估、改进措施等。

水工隧洞1、隧洞按其功用分为引水隧洞和泄水隧洞两大类。

根据隧洞的工作条件，又可将其分为有压隧洞和无压隧洞。

☆☆有压隧洞洞身从受力条件好、水力特性佳考虑，断面形式应为圆形。

☆☆常用的无压隧洞断面形式有：圆拱直墙式、马蹄形。

4、隧洞组成由进口段、洞身段、出口段三部分。

隧洞进口建筑物一般包括：拦污设施、入口段、闸门段、渐变段、通气孔、平压管和上部结构。

深式取水式进口建筑物的形式有竖井式、塔式、岸塔式和斜坡式四种形式。

在泄水隧洞闸门之后应设通气孔，其作用是补气和排气。

隧洞的消能设施：泄水隧洞大多采用挑流消能和底流消能。

另外还有洞内消能。

4、隧洞灌浆按其目的不同分为回填灌浆和固结灌浆。

回填灌浆的作用是为了将衬砌与岩石之间的空隙充填密实，使衬砌与岩石紧密结合，改善衬砌的传力条件，以便衬砌与围岩共同承受荷载。

固结灌浆的作用是提高围岩的强度和整体性，并得到可靠的弹性抗力，以改善衬砌结构的受力条件，并减少渗漏。

5、隧洞设置排水的目的是为了降低作用在衬砌上的外水压力。

6、衬砌的作用（1）承受围岩压力及其他各种荷载；（2）加固围岩，充分利用围岩的承载能力；（3）防止水流、空气和温度变化及干湿变化对围岩的破坏作用；（4）防止渗漏和减小洞身表面糙率；衬砌的类型按其设置的目的可分为平整衬砌和受力衬砌两类。

按其所用材料分为：砼和钢筋砼衬砌、砖石衬砌。

另外还有喷锚支护衬砌、预应力衬砌、装配式衬砌。

渠系建筑物2、渠系建筑物分有：交叉输水建筑物、落差建筑物、衔接建筑物交叉输水建筑物是渠道为了跨越碍，在渠系中修建的水工建筑物。

如：渡槽、倒虹吸、涵洞、隧洞等。

渡槽：是输送渠道水流跨越河流、渠道、道路、山谷等碍的架空输水建筑物，是灌区水工建筑物中应用最广的交叉建筑物之一。

渡槽的作用：用于输送渠道水流外，还可以供排洪和导流之用。

组成：由输水的槽身、支承结构、基础及进出口建筑物等部分组成。

主拱圈结构基本尺寸包括：跨度、矢高、拱宽、拱脚高程。

水工隧洞的名词解释水工隧洞是指为了供水、排水、蓄水等水工工程需要而开挖的地下通道。

它是将水资源从地下引导至需要的地方的重要设施，不仅在城市、乡村供水系统中起着至关重要的作用，也在灌溉和水利工程中发挥着重要的功能。

本文将对水工隧洞的名词解释进行详细探讨，包括其定义、分类、构造、功能以及应用等方面。

一、定义水工隧洞是指在水资源开发利用过程中，为了引导水流、解决水流路径问题或满足工程需要而开挖的地下通道。

它通常位于地下，通过人工开挖形成长而狭窄的通道。

水工隧洞通常具备一定的截面形状，如圆形、梯形或矩形。

二、分类根据用途和功能的不同，水工隧洞可以分为供水隧洞、排水隧洞、蓄水隧洞和灌溉隧洞等几类。

1. 供水隧洞供水隧洞主要用于从水源地引水至城市的供水系统中。

它通常连接着水库、湖泊、河流或地下水源与城市的供水设施，确保城市居民的日常用水需求。

供水隧洞在设计和施工过程中，需要考虑水流压力、水质保护、防水防渗等因素，确保水资源的可持续供应。

2. 排水隧洞排水隧洞主要用于城市排水系统，通过引导雨水或废水至合适的地点，避免城市积水或水患发生。

排水隧洞通常布设在地下，以便更好地与下水道或污水处理设施相连。

排水隧洞的设计需要考虑水流量、水质处理、防污染等因素，确保城市排水系统的正常运行。

3. 蓄水隧洞蓄水隧洞主要用于蓄水工程，通过开挖地下通道将地表的水引导至地下，形成地下水库，以实现持续的水资源储存和供应。

蓄水隧洞通过利用地下空间，不仅可以增加水库蓄水量，还可以减少水库对地表土地的占用，提高水能利用效率。

4. 灌溉隧洞灌溉隧洞主要用于灌溉工程，通过引导地下水源或河流水源至农田，以满足农作物的灌溉需求。

灌溉隧洞通常位于地下，通过合理布设出水口和引水口，将水资源引导到需要的农田地区，提高农业生产的效益和地区的农田面积。

三、构造水工隧洞的构造需要考虑地质条件、水流状态和工程要求等因素。

一般情况下，水工隧洞需要具备足够的强度和稳定性，以抵抗地下水、土体压力和地震荷载等外力。

说明第一章总则第二章基本资料第三章隧洞布置笫四章横断面形状及尺寸笫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、防渗和排水笫九章观测、运行和维修I附录一*围岩分类表I附录二高流速防蚀设计问题附录三*外水荷载折减系数值选用表附录四圆形有压隧洞衬砌静力计算方法附录五圆拱直墙式隧洞衬砌静力计算方法附录六马蹄形隧洞衬砌静力计算方法附录七隧洞衬砌计算通用程序附录八水喷锚衬砌设计方法附录九混凝土衬砌裂缝及其防止措施打印刷新水工隧洞设计规范(试行)SD134—84组织编写部门：水利电力部水利水电规划设计院主编部门：水利电力部成都勘测设计院批准部门：中华人民共和国水利电力部试行日期：1985年5月1日中华人民共和国水利电力部关于试行《水工隧洞设计规范》SD134—84的通知(84)水电水规字第141号根据国家讣委关于修订设计规范的要求，我部委托水利电力部成都勘测设计院会同有关设讣、科研和高等院校等9个单位修编了《水工隧洞设计规范》SD134-84,经审左现批准该规范颁布试行。

于此同时停1匕使用1966年颁发的《水工隧洞设汁暂行规范》。

各单位在试行过程中，如有意见，请告水利电力部成都勘测设il•院和水利电力部水利水电规划设计院匚1985年3月12日说明水利电力部规划设il•管理局(79)水电规水字第7号文下达成都勘测设汁院主持对水利电力部1966年颁发的《水工隧洞设计暂行规范》进行修订工作。

根据国家建委word（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”的有关规泄精神，以1966年暂行规范为基础，结合我国近年水工隧洞建设经验，搜集并借鉴国外先进技术。

在广泛调查研究、专题总结的基础上，先后提出了规范讨论稿、初稿以及送审稿，召开了多次讨论会，最后由水利水电规划设计院审左，报水利电力部批准，现颁发试行。

参加本规范编写的单位及各单位的主要人员为：主编单位：水电部成都勘测设讣院一一段乐斋、黄孟良、刘俊芳参加编制单位：水电部西北勘测设计院一一杨欣先水电部东北勘测设计院一一赵长海水电部贵阳勘测设计院一一郑治水电部天津勘测设计院一一夏广逊陕西省水电勘测设讣院一一马耀堂水利水电科学研究院一一张有天淸华大学水利系一一张受天陕西机械学院水利系一一戴振霖在本规范的编修过程中，得到了许多单位和专家的大力支持和帮助，提供了许多宝贵的资料、意见和具体建议，特致以谢意。

水工隧洞第一节概述一、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）出口段第2节水工隧洞得布置及线路选择一、总体布置及线路选择（一）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。

水工隧洞第一节概述一、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）出口段第2节水工隧洞得布置及线路选择一、总体布置及线路选择（一）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。

水工建筑物——隧洞在水利枢纽中为满足泄洪、灌溉、发电等各项任务在岩层中开凿而成的建筑物称为水工隧洞。

一、水工隧洞的特点水工隧洞的结构特性及工作条件，决定了它有以下三方面的特点。

（一）结构特点隧洞是位于岩层中的地下建筑物，与周围岩层密切相关。

在岩层中开挖隧洞后，破坏了原有的平衡状态，引起洞孔附近应力重新分布，岩体产生新的变形，严重的会导致岩石崩塌。

因此，隧洞中常需要临时性支护和永久性衬砌，以承受围岩压力。

围岩除了产生作用在衬砌上的围岩压力以外，同时又具有承载能力，可以与衬砌共同承受内水压力等荷载。

围岩压力与岩体承载能力的大小，主要取决于地质条件。

因此，应做好隧洞的工程地质勘探工作，使隧洞尽量避开软弱岩层和不利的地质构造。

（二）水流特点枢纽中的泄水隧洞，其进口通常位于水下较深处，属深式泄水洞。

它的泄水能力与作用水头H的1/2次方成正比，当H增大时，泄流量增大较慢。

但深式进口位置较低，可以提前泄水，提高水库的利用率，故常用来配合溢洪道宣泄洪水。

由于作用在隧洞上的水头较高，流速较大，如果隧洞在弯道、渐变段等处的体型不合适或衬砌表面不平整，都可能出现气蚀而引起破坏，所以要求隧洞体型设计得当、施工质量良好。

泄水隧洞的水流流速高、单宽流量大、能量集中，在出口处有较强的冲刷能力，必须采取有效的消能防冲措施。

（三）施工特点隧洞是地下建筑物，与地面建筑物相比，洞身断面小，施工场地狭窄，洞线长，施工作业工序多、干扰大、难度也较大，工期一般较长。

尤其是兼有导流任务的隧洞，其施工进度往往控制着整个工程的工期。

因此，采用新的施工方法，改善施工条件，加快施工进度和提高施工质量在隧洞工程建设中需要引起足够的重视。

二、水工隧洞的类型按用途分类1、泄洪洞——配合溢洪道宣泄洪水，保证枢纽安全2、引水洞——引水发电、灌溉或供水3、排沙洞——排放水库泥沙，延长水库的使用年限，有利于水电站的正常运行4、放空洞——在必要的情况下放空水库里的水，用于人防或检修大坝5、导流洞——在水利枢纽的建设施工期用来施工导流。

水工隧洞安全鉴定规程 slt790-2020水工隧洞安全鉴定规程SLT790-2020第一章总则第一条为加强水工隧洞安全管理，确保水工隧洞施工和运营期间的安全，保障人员和财产的安全，维护国家和社会利益，根据《中华人民共和国安全生产法》和相关法律法规，制定本规程。

第二条本规程适用于水工隧洞的安全鉴定工作。

第三条水工隧洞安全鉴定工作应遵循科学、客观、公正、尊重事实的原则。

第四条水工隧洞安全鉴定工作应当坚持预防为主、综合治理的原则，通过鉴定工作的开展，提出安全隐患排查和整治的建议，促使隧洞安全管理水平不断提高。

第五条水工隧洞安全鉴定工作应当遵守保密原则，鉴定结果应当客观、公正、准确，不得歪曲事实，不得违背法律法规，不得有失实情节。

第六条水工隧洞安全鉴定工作应当建立健全相关档案，确保安全鉴定结果的记录、保存和归档。

第二章安全鉴定责任第七条水工隧洞安全鉴定机构应当具备相关资质，并且依法开展水工隧洞安全鉴定工作。

第八条水工隧洞安全鉴定机构应当严格遵守相关法律法规，履行相关鉴定职责，并保证鉴定结果的客观性、准确性和公正性。

第九条水工隧洞安全鉴定机构应当进行安全鉴定，对水工隧洞在施工、运营期间的安全情况进行评估和分析，并提出合理的改进建议。

第十条水工隧洞施工单位应当积极配合和支持鉴定机构的工作，提供相关的施工和运营资料，并配合鉴定机构进行现场勘察和调查。

第十一条水工隧洞施工单位应当加强对施工人员的安全教育和培训，提高职工的安全意识和应急处置能力。

第十二条水工隧洞运营单位应当制定完善的安全管理制度和应急预案，加强隧洞设施的维护和保养，确保隧洞的安全运营。

第三章安全鉴定程序第十三条水工隧洞安全鉴定程序应包括以下步骤：（一）组织调查：鉴定机构应当对水工隧洞进行现场勘察和调查，了解隧洞的结构、材料、工艺和安全设施情况。

（二）搜集资料：鉴定机构应当搜集水工隧洞的施工、运营资料，包括设计文件、施工图纸、材料合格证、监理报告等。

隧洞的布置主要包括：进口段、出口段和洞身段。

1．进口段的形式和构造进口建筑物按其布置及结构形式，分为竖井式、塔式、岸塔式和斜坡式等，在工程中常根据地形、地质、施工等具体条件采用。

进口段的组成包括进水喇叭口、闸室、通气孔、平压管和渐变段等几部分。

（1）进水喇叭口 进水口是隧洞首部，其体形应与孔口水流流态相适应，避免产生不利的负压和空蚀破坏，同时还应尽量减小局部水头损失，以提高泄流能力。

隧洞进口常采用顶板和两侧边墙顺水流方向三向逐渐收缩的平底矩形断面，形成喇叭口状。

收缩曲线常采用四分之一椭圆曲线，椭圆方程为：12222=+by a x (1) 式中：a —椭圆长半轴，对于顶板曲线，约等于闸门处孔口高度H ，对于边墙曲线，约等于闸门处的孔口宽度B ；b —椭圆短半轴，顶板曲线可用H/3，边墙曲线约为（1/3～1/5）B 。

深式无压隧洞进水口是一短管型压力段，为了增加压力段压力，改善压力分布，常在进口段顶部设置倾斜压坡（图1）。

这种形式的压力进口段顶部曲线由椭圆曲线AB 、直线段BC 、及EF 组成。

通常BC 段稍缓于EF 段，压板长度L 应满足塔顶启闭机的布置和闸门检修的要求，可采用3～6米。

图1 进口段洞顶压坡布置（2 ）通气孔 当闸门部分开启时，孔口处的水流流速很大，门后的空气会被水流带走，形成负压区，引起空蚀破坏使闸门振动，危及工程的安全运行。

因此，对设在泄水隧洞进口或中部的闸门之后应设通气孔，通气孔在隧洞运用中，承担着补气、排气的双重任务，对改善流态、避免运行事故起着重要的作用。

通气孔进口必须与闸门启闭机室分开设置，以免充气或排气时，因风速太大，影响工作人员的安全。

通气孔在洞内出口应仅靠闸门的下游面，并尽量在洞顶，以保证在任何流态下都能充分通气。

通气孔管身应顺直，减少转弯突变，以减小阻力。

（3）平压管 为了减小启门力，往往要求检修门在静水中开启。

为此，应设置平压管。

检修工作结束后，在开启检修门之前，先打开平压管的阀门，将水放进两道门之间，使检修门两侧的水压平衡，此时在静水中开启检修门，可大大减小启门力。