水工隧洞与坝下管

水工隧洞与坝下管

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第七章水工隧洞与坝下涵管

第一节水工隧洞概述

水工隧洞———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。

一、水工隧洞的特点

（一）结构特点

在岩层中开挖隧洞后，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。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，其进口深式泄水洞。

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

隧洞洞身断面小，施工场地狭窄，洞线长，施工作业工序多，干扰大，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，加快施工进度是隧洞工程建设中需要引起足够的重视。

二、水工隧洞的类型

1.按用途分类

（1）泄洪洞：配合溢洪道宣泄洪水，保证安全。

（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。

（5）导流洞：在水利枢纽的施工期用来施工导流。

在设计水工隧洞时，应根据枢纽的规划任务，尽量考虑一洞多用，以降低工程造价。如施工导流洞与永久隧洞相结合，枢纽中的泄洪、排沙、放空隧洞的结合等。

2.按洞内水流状态分类

（1）有压洞：工作闸门布置在隧洞出口，洞身全断面被水流充满，隧洞内壁承受较大的内水压力。

（2）无压洞：工作闸门布置在隧洞的进口，水流没有充满全断面，有自由水面。

一般说来，隧洞可以设计成有压的，也可设计成无压的，也可设计成前段是有压的而后段是无压的。但应注意的是，在同一洞段内，应避免出现时而有压时而无压的明满流交替现象，以防止引起振动、空蚀等不利流态。

第二节水工隧洞的布置和构造

一、水工隧洞的布置

（一）水工隧洞的线路选择

隧洞的路线选择关系到工程造价、施工难易、工程进度、运行可靠性等方面。影响隧洞线路选择的因素很多，如地质、地形、施工条件等。隧洞的线路选择主要考虑以下几个方面的因素：1．地质条件

隧洞路线应选在地质构造简单、岩体完整稳定、岩石坚硬的地区，尽量避开不利的地质构造，要尽量避开地下水位高、渗水严重的地段。洞线要与岩层、构造断裂面及主要软弱带走向有较大的交角，对胶结紧密的厚岩层走向，其夹角不宜小于30°，对薄层以及层间连接较弱，其夹角不小于45°。在高地应力地区，洞线应与最大水平地应力方向尽量一致，以减少隧洞的侧向围岩压力。隧洞应有足够的覆盖厚度，对于有压隧洞，当考虑弹性抗力时，围岩的最小覆盖厚度不小于3倍洞径。

在隧洞的进、出口处，围岩的厚度往往较薄，一般情况下，进、出口顶部的岩体厚度不宜小于1倍的洞径或洞宽。

2．地形条件

隧洞的路线在平面上应尽量短而直。如因地形、地质、枢纽布置等原因需要转弯时，对于低流速的隧洞弯道曲率半径不应小于5倍洞径或洞宽，转弯转角不宜大于60°，弯道两端的直线段长度也不宜小于5倍的洞径或洞宽。高流速的隧洞应避免设置曲线段。

3.水流条件

隧洞的进口应力求水流顺畅，减少水头损失。水流应与下游河道平顺衔接，与土石坝下游坝脚及其建筑物保持足够距离，防止出现冲刷。

4.施工条件

洞线选择应考虑施工出渣通道及施工场地布置问题。对于长隧洞，还应注意利用地形、地质条件布置施工支洞、斜洞、竖井，增加总工作面，加快施工进度。

此外，洞线选择应满足枢纽总体布置和运行要求，避免在隧洞施工和运行中对其它建筑物产生干扰。（二）水工隧洞的工程布置

1．隧洞进、出口的布置

布置主要包括：进、出口和洞身及闸门的布置。

（1）隧洞的进口高程应根据隧洞的用途及实际运用要求来加以确定。

发电引水隧洞的进口，顶部高程应在水库最低工作水位以下0.5～1.0m，底部应高出水库淤沙高程最少1.0m以上。

灌溉隧洞的进口高程应保证在水库最低工作水位时，能引入设计流量，应满足引水高程的要求，并应与下游灌区布置在同一侧。

排沙洞应设置在需要排沙的发电、灌溉引水洞进口附近，其高程宜较低。

用于放空水库和施工导流的隧洞进口高程一般都较低。

进口的进水方式有表孔溢流式和深水进口式两种。前者的进口布置方式与岸边溢洪道相似，只是用隧洞代替了泄槽，泄水时，洞内为无压流。具体布置见下图

深式进水口的隧洞，可以是无压的或有压的。这种布置形式与重力坝上的泄水孔布置形式相似。

（2）隧洞的出口布置应保证水流下泄安全，出流平稳。

对于有压隧洞，出口断面面积应小于洞身断面积，以保持洞内有较大的正压。出口的断面积宜收缩为洞身断面的80%～90%，收缩方式采用洞顶压坡的形式。

隧洞的出口应通过技术经济比较选择消能防冲方式。对于高流速、高水头、大流量的泄水隧洞，常为挑流消能。

2．隧洞的纵坡选择

有压洞的纵坡主要取决于进出口高程，要求全线洞顶保持不小于2m的压力水头。有压洞的底坡不宜采取平坡或反坡，因其会出现压力余幅不足且不利于检修排水。有压洞的纵坡一般取为3‰～10‰。

无压隧洞的纵坡应根据水力计算加以确定，一般要求在任何运用情况下，纵坡均应大于临界坡度。

3. 闸门位置布置

检修闸门设置在隧洞进口，一般要求在静水中启闭。

工作闸门用来调节流量和封闭孔口，要求能在动水中启闭。

无压洞的工作闸门布置在进口。为保证门后洞内无压流的流态，门后洞顶应高出洞内水面一定高度，并向门后通气。

有压洞的工作闸门布置在出口。洞内始终为有压流，水流流态稳定。具体布置见下图。

4. 多用途隧洞的布置

为了减小工程量，降低工程造价，往往考虑一洞多用或临时任务与永久任务相结合的布置方式。

（1）泄洪洞与导流洞合一布置

在已建工程中较常采用。

导流洞的进口高程较低，而泄洪洞进口高程可以较高，常在施工导流任务完成后，将导流洞前段堵塞，而在原导流洞口的上方另设进口，由上部进口向后，隧洞底坡设计为抛物线形式，然后再接一反弧段与原导流洞相衔接。这种布置形式在工程上常形象地称为龙抬头形式。

（2）泄洪洞与发电洞合一布置

泄洪洞与发电洞的合一布置是在洞前段共用一洞，在后段分岔为两个洞分别来泄洪与发电。对于泄洪量大、经常使用的泄洪洞或重要的水电站，不宜采用这种布置方式。

(3) 发电与灌溉隧洞的合一布置

发电与灌溉隧洞合一布置，水轮机尾水后接灌溉渠道，利用发电尾水进行灌溉。由于发电是经常性的，而灌溉用水是季节性的，所以应在发电尾水的后面设置一弃水设施，将不需灌溉时的发电尾水排入下游河道。

二、水工隧洞的构造

（一）进口段的形式和构造

1．进口建筑物的形式

（1）竖井式

竖井式进口是进口附近的岩体中开凿竖井。优点是结构比较简单，不需要工作桥，不受风浪和冰的影响，抗震性及稳定性好。构造布置见下图。

（2）塔式

塔式进口建筑物是独立于隧洞的进口处而不依靠山坡的塔，用工作桥与岸坡相连。其缺点是，受风浪、冰、地震的影响大，稳定性相对较差，需要较长的工作桥。常用于岸坡岩石较差，覆盖层较薄，不宜修建靠岸进口建筑物的情况。构造布置见下图。

（3）岸塔式

此种进口是靠在开挖后洞脸岩坡上的进水塔。塔身可以是直立的或倾斜的。岸塔式的稳定性较塔式的好，不需工作桥。适用于岸坡较陡，岩体比较坚固稳定的情况。构造布置见下图。

(4)斜坡式

斜坡式进水口是在较完整的岩坡上进行平整、开挖、护砌而修建的一种进水。优点是，结构简单，施工、安装方便，稳定性好，工程量小。缺点是，由于闸门倾斜，闸门不易依靠自重下降。斜坡式进口一般只用于中、小型工程。构造布置见下图。

（6）组合式

在实际工程中常根据地形、地质、施工等具体条件采用。如半竖井半塔式进水口，下部靠岸的塔式进水口等。具体布置见下图。

2．进口段的组成及构造

进口段的组成包括：进水喇叭口、闸门室、通气孔、平压管和渐变段等。

（1）进水喇叭口

隧洞进口为顶板和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。收缩曲线常采用1/4椭圆曲线。

（2）通气孔

设在泄水隧洞进口或中部的闸门之后应设通气孔，其作用是：

①在工作闸门各级开度下承担补气任务；

②检修时，在下放检修闸门后，放空洞内水流时补气；

③检修完成后，向检修闸门和工作闸门之间充水时，通气孔用以排气。

通气孔的上部进口必须与闸门启闭机室分开设置。

通气孔风速应保持在20 m/s左右为好。

（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，常设置绕过检修门槽的平压管。

平压管的尺寸根据所需的灌水时间（约8小时左右）。具体布置见下图。

（4）拦污栅

进口处的拦污栅是为了防止水库中的漂浮物进入隧洞。

（5）渐变段、闸门室

渐变段及闸门室等，可参见第二章第七节重力坝的深式泄水孔有关内容。

（二）洞身段的形式与构造

1．洞身断面形式及尺寸

（1）无压隧洞的断面形式及尺寸

无压隧洞多采用圆拱直墙形（城门洞）断面。如围岩条件较差还可以采用马蹄形断面。

无压隧洞的断面尺寸主要根据其泄流能力要求及洞内水面线来确定。

流速较低、通气良好的隧洞，要求水面以上净空不小于洞身断面面积的15%～25%，冲击波波峰高不应超过城门洞形断面的直墙范围。在确定隧洞断面尺寸时，还应考虑到洞内施工和检查维修等对最小尺寸的要求。

（2）有压隧洞的断面形式及尺寸

有压隧洞由于内水压力较大，一般均采用圆形断面。

有压隧洞的断面尺寸应根据泄流能力要求以及沿程压坡线情况来确定。

2．洞身衬砌的类型及构造

衬砌是指沿开挖洞壁而做的人工护壁，主要作用是：①阻止围岩变形的发展，保证围岩的稳定；②承受围岩压力、内水压力和其它荷载；③防止渗漏；④保护围岩免受水流、空气、温度、干湿变化等的冲蚀破坏作用；⑤平整围岩，减小表面糙率。

（1）衬砌的类型

1）平整衬砌（也称护面）

用混凝土、喷混凝土和浆砌石做成的护面，它不承受荷载，仅起到平整隧洞表面、减小糙率、防止渗漏、保护岩石不受风化的作用。

2）单层衬砌

用混凝土、钢筋混凝土做成。单层衬砌适用于中等地质条件，隧洞断面较大，水头及流速较高的情况，混凝土和单层钢筋混凝土衬砌的厚度不宜小于25cm，双层钢筋混凝土衬砌的厚度不宜小于30cm。

3)喷锚衬砌

喷锚衬砌是利用锚杆和喷混凝土加固围岩措施的总称，是逐渐发展起来的新型加固措施。

3）组合式衬砌

在开挖断面周边不同部位采用不同的衬砌材料组合而成。如内层为钢板、钢筋网喷浆，外层为混凝土或钢筋混凝土；如顶拱为混凝土，边墙和底板采用浆砌石。

4）预应力衬砌

预应力衬砌是对混凝土、钢筋混凝土衬砌的外壁施加预压应力，以便在运用时抵消内水压力产生的拉应力。预应力衬砌多用于高水头有压隧洞。

（2）衬砌的分缝与止水

在混凝土及钢筋混凝土衬砌中，一般设有施工缝和永久性的横向变形缝。

隧洞在穿过断层、软弱破碎带以及和竖井交接处，衬砌需要加厚，应设置横向变形缝。

围岩地质条件比较均一的洞身段只设施工缝。一般分段长度为6～12m，底拱和边拱、顶拱的环向缝不得错开。纵向施工缝应设置在衬砌结构拉应力及剪应力较小的部位。

（3）灌浆

1）回填灌浆

回填灌浆是为了填充衬砌与围岩之间的空隙，使之结合紧密，以改善传力条件和减少渗漏。

2）固结灌浆

固结灌浆是为了加固围岩，提高围岩的整体性，减小围岩压力，保证岩石的弹性抗力，减小地下水对衬砌的压力和减少渗漏。

（4）排水

设置排水是为了降低作用在衬砌外壁上的外水压力。

对于无压隧洞衬砌，当地下水位较高时，外水压力成为衬砌的主要荷载。可在洞底设纵向排水管通向下游，或在洞内水面线以上，通过衬砌设置排水孔，将地下水直接引入洞内，排水孔间距、排距以及孔深一般为2～4m。具体布置见下图。

对于有压圆形隧洞，可不设置排水设备。当外水位很高，外水压力很大，对衬砌设计起控制作用时，可在衬砌底部外侧设纵向排水管，通至下游，必要时，为提高排水效果，可沿洞轴线每隔6～8m，设一道环向排水槽，环向排水槽可用砾石铺筑，将搜集渗水汇入纵向排水管。具体布置见下图。

（三）出口段及消能设施

有压隧洞的出口常设有工作闸门及启闭机室，闸门前有渐变段，出口之后即为消能设施。无压隧洞出口仅设有门框，其作用是防止洞脸及其以上岩石崩塌，并与扩散消能设施的两侧边墙相衔接。具体布置见下图。

泄水隧洞出口水流的特点是隧洞出口宽度小，单宽流量大，能量集中，所以常在出口处设置扩散段，使水流扩散，减小单宽流量，然后再以适当形式消能。

1．挑流消能

当隧洞出口高程高于或接近下游水位，且地形地质条件允许时，采用扩散式挑流消能比较经济合理，因为它结构简单，施工方便，国内外泄洪、排沙隧洞广泛采用这种消能方式。

2．底流消能

当隧洞出口高程接近下游水位时，也可采用扩散式底流水跃消能。底流消能具有工作可靠、消能比较充分、对下游水面波动影响范围小的优点，但缺点是开挖量大、施工复杂、材料用量多、造价高。

3．窄缝式挑坎消能

窄缝式挑坎消能为挑坎处采用收缩成窄缝的布置形式。窄缝式挑坎与等宽挑坎不同之处在于，它的挑角很小，一般取0°，顺水流方向，两侧边墙向中心的显著收缩使出水口处水流迅速加深，水舌的出射角在底部和表层差别很大，底部约0°，表层可达45°左右，因此水舌下缘挑距缩短，上缘挑距加大，水流挑射高度增加，使水流纵向扩散加大，减小了对河床单位面积上的冲击动能，同时水舌在空中扩散时及入水时大量掺气，在水舌进入水垫后气泡上升，大大减轻了对下游河床的冲刷。

4．洞中突扩消能

洞中突扩消能也称为孔板消能，它是在有压隧洞中设置过流断面较小的孔板，利用水流流经孔板时突缩和突扩造成的漩滚，在水流内部产生摩擦和碰撞，消减大量能量。

黄河小浪底水利枢纽中将导流洞改建为压力泄洪洞，就采用了多级孔板消能方案，在直径为D=14.5m的洞中布置了三道孔板，孔板间距为3D=43.5m，由导流洞改建的泄洪洞，经过三级孔板消能，可将140m水头消煞去60m水头，洞内平均流速仅10m/s。

第三节作用在水工隧洞衬砌上的荷载

一、荷载的种类及其计算

作用在隧洞衬砌上的荷载，分为基本荷载和特殊荷载两类。

基本荷载，长期或经常作用在衬砌上的荷载。包括衬砌自重、围岩压力、设计条件下的内水压力、稳定渗流情况下的外水压力、预应力等。

特殊荷载，即出现机遇较少的、不经常作用在衬砌上的荷载。包括校核洪水位时的内水压力和相应的

外水压力、地震荷载、施工荷载、灌浆压力、温度荷载等。

荷载计算的对象是单位洞长。 1.围岩压力

在岩体中开挖隧洞，破坏了岩体的平衡状态，引起围岩的应力重新分布，围岩发生变形，甚至塌落，衬砌承受的这些可能崩塌围岩的压力称为围岩压力，也称为山岩压力。

围岩压力按作用的方向可分为垂直围岩压力和侧向围岩压力。 对于不同的围岩类别，用不同的方法来估算围岩压力： （１） 对于Ⅰ类围岩，可不计围岩压力。

对于Ⅱ、Ⅲ类围岩，可用经验估算法来估算围岩压力，在隧洞开挖后，应根据补充的地质资料和实际情况，进行必要的修正。

（２） 对于Ⅳ、Ⅴ类围岩，可按松散介质平衡理论，采用塌落拱法估算围岩压力。

（３） 块状、中厚层或厚层状结构的围岩，可根据围岩中不稳定块体的重量来确定围岩压力。 （４） 对于不能形成稳定塌落拱的浅埋隧洞，围岩压力可按隧洞拱顶上复岩体的重量来估算。 （５） 采用喷锚支护或钢支撑等围岩加固措施，已使围岩处于稳定状态，可少计或不计围岩压力。 下面仅就经验估算法作一介绍。 围岩压力视为均布，计算公式如下：

ｑ＝（0.2～0.3）γＲＢ

ｅ＝（0.05～0.10）γＲＨ

式中： ｑ、ｅ—分别为垂直均布及侧向均布围岩压力强度，k Ｎ／ｍ２

；

γＲ—岩体重度，k Ｎ／ｍ３

；

Ｂ、Ｈ—分别为洞室的开挖宽度及高度，ｍ。

2.弹性抗力

当衬砌承受荷载后，向围岩方向变形时，会受到围岩的抵抗，这个抵抗力称为弹性抗力。弹性抗力是当衬砌受力后向围岩变形，围岩反作用于衬砌，而使衬砌受到的被动抗力。弹性抗力的存在，对于衬砌是有利的。

影响弹性抗力的因素主要是，围岩的岩性、构造、强度及厚度，同时还必须保证衬砌与围岩紧密结合。为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。由于弹性抗力对于衬砌是有利的，对弹性抗力的估算不能过高。

围岩的弹性抗力ｐ０可由下式计算： p ０＝Ｋδ

式中 ： p ０—围岩的弹性抗力强度，k Ｎ／cm ２

； δ—围岩受力面的法向位移，cm ；

Ｋ—围岩的弹性抗力系数，k Ｎ／cm ３。

围岩的法向位移δ值，可根据衬砌的荷载（包括弹性抗力在内），经计算求得。

围岩的弹性抗力系数Ｋ，则与围岩岩性及开挖洞径有关。在圆形有压隧洞的衬砌计算中，常以隧洞开挖半径为１００cm 时的单位弹性抗力系数Ｋ０来表示围岩的抗力特性，则开挖半径为ｒｅ时的弹性抗力系数Ｋ为：

o e

K r K 100

式中： ｒｅ—隧洞实际开挖半径，cm ；

Ｋ０—开挖半径为100cm 时的单位弹性抗力系数，k Ｎ/cm ３

，可由表７-６查得。

无压隧洞的围岩抗力系数Ｋ可由表７-６查得。

弹性抗力的存在要求围岩有足够的厚度，对于有压洞，只有在围岩厚度大于３倍开挖洞径时，才可考虑弹性抗力。对于无压洞，如果两侧有足够的厚度且无不利的滑动面时，可以考虑弹性抗力。

3.内水压力

内水压力是指作用在衬砌内壁上的水压力。它是有压隧洞的主要荷载。

内水压力可分解为两部分：即均匀内水压力和非均匀内水压力（无水头洞内满水压力）。 均匀内水压力是 由洞顶内壁以上的水头产生的，计算式为： p １＝γｈ

式中： γ —水的重度，k Ｎ／m ３

；

ｈ—高出衬砌内壁顶点以上的内水压力水头，m。

非均匀内水压力是指洞内充满水，洞顶处水压力为零，洞底处的水压力为２γｒi时的水压力。计算式为：

p２＝γｒi（１－cosθ）

式中：ｒi—衬砌内半径，m

θ—计算点半径与洞顶半径的夹角。

非均匀内水压力的合力，方向向下，数值等于单位洞长内的总水重。

内水压力为以上两者的叠加。下图为内水压力的计算图。

4.外水压力

外水压力是指作用在衬砌外壁上的地下水压力，其值取决于水库蓄水后的地下水位线的高低，难以准确计算。对于无压隧洞，一般采用在衬砌外壁布置排水措施来消除外水压力。对于有压隧洞，外水压力有抵消内水压力的作用，需要慎重考虑。

工程中常将地下水位线至隧洞衬砌外壁的作用水头乘上一个折减系数βe后，作为地下水位线的计算值。βe可参考书上表选用。

作用在衬砌外壁上的外水压力可按下式估算：

p e=βeγh＇

式中： p e—作用在衬砌结构外表面的外水压力强度，kN/m2；

βe —外水压力折减系数，参见表7-5；

h —隧洞中心至地下水位线的作用水头，m；

γ—水的重度，kＮ／m３。

下图为地下水位线分布图

5.衬砌自重

衬砌自重是指沿隧洞轴1米长衬砌的重量。

衬砌单位面积上的自重强度g为：

g=γhδ

式中：γh—衬砌材料的重度，kN/m3，混凝土γh＝24 kN/m3，钢筋混凝土γh=25 kN/m3.

δ—衬砌厚度，应考虑超挖回填的影响，m。

6.其它荷载

灌浆压力、温度荷载、地震荷载等一些其它荷载，或为施工期临时作用或对衬砌影响较小或出现机率很小，在设计中较少考虑。

二、荷载组合

设计中常考虑的荷载组合有：

⑴正常运用情况：围岩压力＋衬砌自重＋宣泄设计洪水时内水压力＋外水压力。 ⑵施工、检修情况：围岩压力＋衬砌自重＋可能出现的最大外水压力。

⑶非常运用情况：围岩压力＋衬砌自重＋宣泄校核洪水时内水压力＋外水压力。

正常运用情况属于基本组合，在衬砌设计时往往以正常运用情况来确定衬砌的厚度、材料强度等级和配筋量，用其它情况来作校核。

第四节 圆形有压隧洞的结构计算

衬砌结构计算的内容包括：确定衬砌厚度、配置钢筋数量、校核衬砌强度。

衬砌结构计算的步骤是：根据隧洞沿线荷载及断面形状尺寸的变化情况分为若干段；每段中选出一代表性断面进行计算；初拟衬砌型式和厚度；分别计算各种荷载产生的内力，按不同的荷载组合叠加，进行强度校核、配筋及修改。

有压隧洞多采用圆形断面，均匀内水压力是控制衬砌断面的主要荷载。为充分利用围岩的弹性抗力，应使衬砌与围岩紧密贴接，并要求围岩厚度超过三倍开挖洞径。

一、均匀内水压力作用下的内力计算

在进行有压隧洞衬砌设计时，常根据均匀内水压力初步计算衬砌厚度及钢筋数量。当有压隧洞直径D<6m,围岩为Ⅰ、Ⅱ类，且围岩厚度大于3倍开挖洞径时，可只按内水压力作用来计算衬砌的厚度和应力，而不需要考虑其它荷载的影响。

（一）混凝土衬砌（按混凝土未开裂考虑）

当围岩符合考虑弹性抗力的条件时，衬砌在均匀内水压力p 作用下，衬砌外壁表面将会产生均匀的弹性抗力p 0。具体分布见下图。

此时，将衬砌视为无限弹性介质中的厚壁圆管，根据衬砌与围岩接触面的径向变位相容条件，采用弹性理论中的厚壁管公式进行求解。

1.围岩的弹性抗力p 0

p A

t A

p --=

201

)

21)(1()

1(00μμμ-+++-=K E K E A

式中的A 为无因次数，称为弹性特征因数。式中的E 、K 0的单位分别以kPa 、kN/m 3

计；若式中的E 、

K 0分别以kg/cm 2 、kg/cm 3

为单位，则需将式中的E 改为0.01E 。 当不计弹性抗力时，K 0=0，则A=1，p 0=0。

2.衬砌的边缘应力

厚壁管在均匀内水压力p 和弹性抗力p 0的作用下，按照弹性理论的解答，管壁厚度内任意r 半径处的切向正应力σt 为：

022

2221

)(1)(1p t r r t p t r r e e t -+--+=σ 衬砌的内边缘切向应力i σ及外边缘切向应力e σ为：

p A t A

t i -+=2

2σ p A

t A

e -+=21σ

由于i

e r r

t =>1,所以i σ>e σ，即内边缘切向应力i σ为衬砌设计的控制条件。

3 .混凝土衬砌厚度

在求混凝土的衬砌厚度时，假设衬砌厚度为h ，则i

i i i e r h r h r r r t +=+==1 ，且令i σ等于混凝土的允许轴向抗拉强度][hl σ，经整理后可得：

]1][][[--+=p

p

A

r h hl hl i σσ

l

l hl K R =

][σ

式中： R l —混凝土的设计抗拉强度；

K l —混凝土的抗拉安全系数，按书上表选用。

当计算出的h 很小时，采用值不应小于构造要求的最小厚度。可以看出，][hl σ应大于p ，A 应为正值，否则将出现h 无解或不合理。当A>0,而][hl σ

4.应力校核

当衬砌厚度由内水压力和其它荷载共同作用来确定时，则衬砌的内、外边缘切向应力应按下式来进行强度校核。

][2

2hl i F N W M P A

t A t σσ≤-+-+∑∑＝ ][12hl

e F N W M P A

t A σσ≤---+=∑∑

式中： ΣM 、ΣN — 除内水压力以外的其它荷载使衬砌某截面产生的弯矩和轴向压力，使衬砌 内表面受

拉的弯矩为正，使衬砌断面受压的轴向力为正；

W —衬砌的抗弯截面模量；

F —沿洞线1米长衬砌混凝土的纵断面面积 。 与洞长有关的参数均按洞长为1m 计。 （二）钢筋混凝土衬砌

1．按混凝土未出现裂缝情况计算

此时与上述混凝土衬砌的计算情况相似，对上述公式稍加修改即可。即混凝土的截面积F 由混凝土的

折算截面积F n 代替；混凝土构件混凝土的允许轴向抗拉强度[hl σ]由钢筋混凝土构件混凝土的允许轴向抗拉强度[gh σ]代替。

钢筋混凝土衬砌厚度为：

???

???

??--+=1][][p p r h gh gh i σσ 衬砌内边缘应力，可按下式进行校 核：

n i F F =

σ][22gh P A

t A

t σ≤-+ 式中： R f —混凝土的设计抗裂强度； K f —钢筋混凝土的抗裂安全系数；

F —沿洞线 1m 长衬砌混凝土的纵断面面积； F n —F 中包括钢筋在内的折算面积；

F n ＝F+）（e i h

g

f f E E +

E g —钢筋的弹性模量； E h —混凝土的弹性模量； i f —衬砌的内层钢筋截面积； e f —衬砌的外层钢筋截面积。

按上式求出的h 值小于零或小于衬砌结构要求的最小厚度时，应采用结构要求的最小厚度。 内外层的钢筋可对称布置，钢筋面积可按结构要求的最小配筋率配置。 2 .按混凝土衬砌出现裂缝情况计算

若隧洞衬砌开裂后，内水外渗不危及围岩和相邻建筑物的安全时，应按允许出现裂缝而限制裂缝开展宽度的方式来设计，以减小衬砌厚度。裂缝的宽度不应超过0.2～0.3mm ，对于水质有侵蚀性的衬砌，最大裂缝宽度不应超过0.15~0.25mm 。限裂设计可以大量节省混凝土和钢筋用量，目前广为采用。

衬砌开裂后，丧失承担内水压力的能力，内水压力主要由围岩承担，因此，要求围岩具有承担内水压力的能力。

当围岩条件较差，或洞径超过6m 时，不能只考虑内水压力。此时应求出均匀内水压力作用下的内力，与其它荷载引起的内力进行组合，然后再来设计。

二、考虑弹性抗力时在其它荷载作用下衬砌内力计算

圆形有压洞的衬砌除了作用有内水压力荷载外，还会作用有围岩压力，衬砌自重无水头洞内满水压力，外水压力等荷载。在围岩地质条件较好情况下，计算这些荷载产生的内力时，应考虑弹性抗力的存在。

根据研究分析，约在隧洞顶部中心角90°范围的以外部分，衬砌变形指向围岩，作用有弹性抗力，其分布规律如下图所示。

2

4

π

?π

≤

≤， ?δδ2cos a K K -=

π?π

≤≤2

K ?δ?δδ22cos sin b a K K +=

式中： ?—计算断面半径与过洞顶铅直线的夹角；

b a K K δδ、—分别为2

π

?=

,及π?=处的弹性抗力值。

假定：荷载关于圆断面的铅直中心线对称；垂直和水平围岩压力为均匀分布；衬砌自重沿衬砌中心线均匀分布；隧洞无水头而满水时，内、外水压力作用方向均为径向；不计衬砌与围岩之间的摩擦力。可利用结构力学的方法，求得上述各项荷载单独作用下的内力计算公式。

三、不考虑弹性抗力时其它荷载作用下衬砌内力计算

在围岩地质条件差，岩体破碎的情况下，就不应考虑弹性抗力的作用。这时，由于岩体破碎软弱，还需考虑侧向围岩压力的作用。在各项荷载作用下（侧向围岩压力能自行平衡，可以除外），衬砌外壁将受有地基反力，假定地基反力作用在衬砌的下半圆，方向为径向，呈余弦曲线分布。地基反力的最大值R 在衬砌的最底处，可由平衡条件求得。其荷载及反力分布如下图所示。

衬砌在垂直围岩压力、侧向围岩压力、衬砌自重、无水头洞内满水压力及外水压力作用下的内力计算公式及内力计算系数见表7-10。

需要指出：在计算外水压力作用产生的内力时，当γπ2

e

r )(2gr qr e π+>时，只适用于隧洞施工、检修等

无内水压力的情况；当有内水压力时，即使γπ2e r )(2gr qr e π+>，也应按γπ2

e r )(2gr qr e π+≤的条件计

算，因为，此时衬砌受到的浮力总比衬砌自重为小。

在工程实践中，当荷载组合中既有均匀内水压力又有均匀外水压力时，往往先将两者叠加后再进行内力计算。当pr i >γh w r e ，应以p —i

e

w r r h γ作为均匀内水压力计算内力，而不再考虑外水压力；如pr i

则应以γh w —

e

i

r pr 作为均匀外水压力计算内力，不再考虑内水压力的作用。 第五节 隧洞的运用管理

隧洞和涵管由于设计、施工、管理等方面的原因，可能出现裂缝、断裂、漏水、空蚀及磨损破坏等现象，影响工程的正常运用。特别是坝下涵管的断裂漏水，不仅影响水库的兴利，而且有可能引起垮坝的重大事故， 所以，要加强经常性检查养护，发现问题及时处理。

一、隧洞的检查养护

隧洞的检查养护内容主要有以下几个方面。

运用前要经常检查隧洞的衬砌或涵管有无变形、裂缝、漏水，出口部位有无异常潮湿和漏水现象，要及时分析原因并进行处理。

运用期间，随着闸门的启闭要密切注意观察和倾听洞内有无异常响声，要作好记录；对于坝下涵管，要观察其附近的上下游坝坡有无塌坑、裂缝或湿软等现象。应及时清理通气孔吸入的杂物，确保其畅通。特别应指出的是要正确操作运用，避免洞（管）内出现明、满交替的流态，闸门的启闭均应缓慢进行，避免流量的猛增猛减，防止洞内产生超压、负压或水锤等不良现象，对于无压洞严禁在受压情况下使用。

运用之后，要认真检查洞或管壁有无蜂窝、麻面、有无裂缝和漏水的孔洞，出口消能设施有无损坏现象等，要分析其产生的原因，提出处理的方法。

闸门、启闭机要经常检查、养护，以确保灵活、安全。

其它方面，如发生严重冰冻后，要防止冰冻对进水塔和进水口造成冰冻破坏，位于地震区的水库，当发生

五级以上的地震后，应进行全面检查，发现问题及时处理，禁止在建筑物附近采石爆破或炸鱼，以免因振动引起隧洞或涵洞断裂，对于洞顶岩石厚度小于3倍洞径的情况，禁止在顶部堆放重物或修建其它建筑物，以免发生意外

二、隧洞常见的问题及处理

（一）隧洞常见问题及产生原因

1.隧洞衬砌开裂漏水

隧洞衬砌开裂漏水的主要原因有以下几个方面。

（1）设计不合理引起衬砌开裂。

（2）施工质量差。

（3）运用管理不当。

2.隧洞的空蚀破坏

空蚀的产生原因是多方面的。

（1）轮廓体型曲线变化不当。多发生在进口段和出口反弧段，体型弯曲与流线不合，形成水流的旋流区域，压力下降，压力脉动加剧形成空穴空蚀。

（2）洞身平整度差，转折、过渡不合理。施工平整度达不到要求，表面存在突体、麻面、残留钢筋等部位，由于局部负压而产生空蚀破坏。

(3)闸槽形状不良，闸门底缘不顺。平面闸门的门槽形状不同，过流情况差别较大，当水头较高、流速较大时，对于矩形门槽极易产生负压和空蚀。根据实测资料分析认为，高压平面闸门的开度在0.1～0.2时闸门振动剧烈，因此，在闸门操作时，应避开这个开度。

（4）管理运用不当。因闸门开启不当，在洞内出现明流与满流交替的不利流态，在水流脱离洞壁时，形成负压，造成脉动压力强烈。

3.隧洞的磨损

隧洞的磨损是多泥沙河道上的工程中常见的问题，也是我国急需解决的问题。

（二）隧洞常见问题的处理

1.隧洞衬砌开裂漏水的处理

处理方法主要有水泥砂浆或环氧砂浆封堵、抹面，水泥或化学灌浆，喷锚支护，内衬补强等，应根据工程的具体情况选择使用。

（1）水泥砂浆或环氧砂浆封堵、抹面。

（2）灌浆处理。

（3）喷锚支护。

（4）内衬补强。

2.隧洞空蚀破坏的处理

（1）改善水流的边界条件。

（2）选择抗空蚀材料。

（3）控制闸门开度、设置通气孔。

（4）掺气减蚀措施。

（5）控制过流边界的不平整度。

3.隧洞的磨损处理

（1）铸石板镶面。。

（2）铸石砂浆、铸石混凝土。。

（3）聚合物砂浆、聚合物混凝土。。

（4）钢板砌护。。

第七章水工隧洞与坝下涵管答案

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

水工隧洞施工

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

水工隧洞施工方案

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)

水工隧洞施工技术规范

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

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

水工隧洞砼衬砌采用组合钢模板施工技术总结

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——坝下涵管

水工建筑物——坝下涵管 在土石坝枢纽中，当由于两岸地质条件或其他原因，不易开挖隧洞时，可以采用在土石坝下埋设涵管的方式来满足泄水、引水的需求。 一、坝下涵管的特点 与在山岩中开挖隧洞相比，坝下涵管不需要开山凿洞，结构简单、施工方便、工期较短、造价也低，因此在中、小型工程中使用较多。同时，坝下涵管的进口通常在水下较深处，也是属于深式泄水或放水建筑物。因此，其工作特点、工程布置、进出口的形式与构造等方面与水工隧洞均有相似之处。但是，坝下涵管的管身埋设于土石坝坝下，穿坝而过，如设计施工不良或运用管理不当，极易影响土石坝的安全。 根据国内外土石坝失事资料的统计分析表明，坝下涵管的缺陷是引起土石坝失事的重要原因之一。涵管的材料与土石坝的填土是两种性质差别较大的材料，如果两者结合不好，水库中的水就会沿管壁与填土之间接触面产生集中渗流，引起管外填土的渗透变形，特别当涵管由于坝基的不均匀沉陷或连接结构等方面原因，发生断裂、漏水时，后果更加严重，甚至导致坝体的失事。因此在坝下涵管的设计、施工中必须采取适当的措施，做到管身与周围土体的紧密结合，加强管身的防渗处理，保证坝下涵管及坝体安全可靠运行。对于高坝或多地震地区的坝，应尽量避免采用坝下涵管。 二、坝下涵管的位置选择 坝下涵管的线路选择及工程布置的一般原则为经济合理、安全可靠、运行方便。在进行坝下涵管的位置选择时，主要应考虑以下几个方面的问题。 1.地质条件 应尽量将涵管设在岩基上。如不可能时，对于坝高在10m以下的涵管也可设于压缩性小、均匀而密实的土基上，但必须有充分的技术论证。涵管上部所受的外荷载沿管轴

线方向变化较大，将可能产生不均匀沉陷，而引起管身断裂，因此，必须避免将管身部分设于岩基上、部分设于土基上，以防止因地基的不均匀沉降而使得管身断裂。不得将涵管直接建在坝体填土中。在进出口的位置，要注意山坡地质的稳定性，防止山坡塌方堵塞涵管。 2.地形条件 涵管应布置在与进口高程相适应的位置，以免增加过多的挖方工程量。涵管进口高程的确定，可根据运用要求、河流泥沙情况及施工导流等因素来考虑。 3.运用条件 涵管的布置要尽量从方便运用来考虑，引水灌溉的坝下涵管最好与灌区布置在同一岸侧，如两岸均有灌区，可在两岸各设一个涵管，以免修建过河交叉建筑物。涵管不宜离溢洪道太近，以免泄水时相互干扰。 4.水流条件 涵管的轴线应为直线，且与坝轴线垂直，以使水流顺畅，并缩短管线，减小工程量，降低水头损失。当为了适应地形、地质的变化，涵管必须转弯时，轴线应以光滑曲线连接，其转弯曲率半径应大于管径的5倍。 在进行涵管布置时，应综合考虑以上条件，并注意与其他建筑物之间的相互位置关系，拟定若干方案，经过经济技术比较后加以确定。 三、坝下涵管的进出口建筑物 1.进口建筑物 坝下涵管多见于小型水库，且涵管多用于引水灌溉，因此其进口建筑物最好选择分层取水的结构形式，以便在引水灌溉时引取水库表层温度较高的清水，有利于农作物的生长。

某无压隧洞设计计算书

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

水工隧洞设计规范(试行SD134-84)修订说明

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。

水工隧洞设计规范DLT_5195-2004

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。

水工隧洞工程施工实施细则

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。

水工隧洞测量施工规范

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。

溢流坝水力计算实例

溢流坝水力计算实例

溢流坝水力计算 一、基本资料： 为了解决某区农田灌溉问题。于某河建造拦河溢流坝一座，用以抬高河中水位，引水灌溉。进行水力计算的有关资料有：设计洪水流量为550m 3／s ；坝址处河底高程为43.50m ；由灌区 高程及灌溉要求确定坝顶高程为48.00m ；为减小建坝后的壅水对上游的影响，根据坝址处河面宽度采用坝的溢流宽度B ＝60m ；溢流坝为无闸墩及闸门的单孔堰，采用上游面铅直的三弧段WES 型实用堰剖面，并设有圆弧形翼墙； 坝前水位与河道过水断面面积关系曲线，见图15.2；坝下水位与河道流量关系曲线，见图15.3；坝基土壤为中砾石；河道平均底坡;00127.0=i 河道实测平均糙率04.0=n 。

二、水力计算任务： 1．确定坝前设计洪水位； 2．确定坝身剖面尺寸； 3．绘制坝前水位与流量关系曲线； 4．坝下消能计算； 5．坝基渗流计算； 6．坝上游壅水曲线计算。 三、水力计算 1、确定坝前设计洪水位 坝前设计洪水位决定于坝顶高程及设计水头d H ，已知坝顶高程为4800m ，求出d H 后，即可 确定坝前设计洪水位。 溢流坝设计水头d H 可用堰流基本方程 (10.4)3 2 02H g mB Q ? =σε计算．因式中σε及、0 H 均与d H 有关，不能直接解出d H ，故用试算法求解。 设d H ＝2.53m ，则坝前水位＝48.00+2.53＝ 50.53m ． 按坝前水位由图15.2查得河道过水断面面积A 0＝535m 2 ，又知设计洪水流量，则 s m Q /5503 =

m g av H H m g av s m A Q v d 586.2056.053.22056.08 .9203.10.12/03.1525 5502 02 000=+=+==??==== 按设计洪水流量Q ，由图15.3查得相应坝下水位为48.17m ．下游水面超过坝顶的高度 15.0066.0586 .217 .017.000.4817.480 <== =-=H h m h s t 下游坝高 0.274.1586 .250 .450.400.4300.480 1 <== =-=H a m a 因不能完全满足实用堰自由出流条 件:故及 ,0.215.001 ≥≤H a H h s 为实用堰淹没出流。 根据0 10 H a H h t 及值由图10.17查得实用堰淹没系 数999.0=σ。因溢流坝为单孔堰，溢流孔数n ＝1；溢流宽度60==b B m 。按圆弧形翼墙由表10.4查得边墩系数7 .0=k ζ .则侧收缩系数 nb H n k 00] )1[(2.01??ε+--= 994.060 1586 .27.02.01=???-= 对于WES 型实用堰，当水头为设计水头时，流量系数502 .0==d m m 。于是可得溢流坝流量

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）GB50086-2001《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

溢流坝水力计算实例

溢流坝水力计算 一、基本资料： 为了解决某区农田灌溉问题。于某河建造拦河溢流坝一座，用以抬高河中水位，引水灌 溉。进行水力计算的有关资料有：设计洪水流量为550m 3 ／s ；坝址处河底高程为43.50m ；由灌区高程及灌溉要求确定坝顶高程为48.00m ；为减小建坝后的壅水对上游的影响，根据坝址处河面宽度采用坝的溢流宽度B ＝60m ；溢流坝为无闸墩及闸门的单孔堰，采用上游面铅直的三弧段WES 型实用堰剖面，并设有圆弧形翼墙； 坝前水位与河道过水断面面积关系曲线，见图15.2；坝下水位与河道流量关系曲线，见图15.3；坝基土壤为中砾石；河道平均底坡;00127.0=i 河道实测平均糙率04.0=n 。 二、水力计算任务： 1．确定坝前设计洪水位； 2．确定坝身剖面尺寸； 3．绘制坝前水位与流量关系曲线； 4．坝下消能计算； 5．坝基渗流计算； 6．坝上游壅水曲线计算。 三、水力计算 1、确定坝前设计洪水位 坝前设计洪水位决定于坝顶高程及设计水头d H ，已知坝顶高程为4800m ，求出d H 后，即可确定坝前设计洪水位。 溢流坝设计水头d H 可用堰流基本方程(10.4)32 02H g mB Q ? =σε 计算．因式中 图15.2 图 15.3

σε及、0H 均与d H 有关，不能直接解出d H ，故用试算法求解。 设d H ＝2.53m ，则坝前水位＝48.00+2.53＝50.53m ． 按坝前水位由图15.2查得河道过水断面面积A 0＝535m 2 ，又知设计洪水流量 ，则s m Q /5503= m g av H H m g av s m A Q v d 586.2056.053.22056.08 .9203.10.12/03.1525 5502 02 000=+=+==??==== 按设计洪水流量Q ，由图15.3查得相应坝下水位为48.17m ．下游水面超过坝顶的高度 15.0066.0586 .217 .017.000.4817.480 <== =-=H h m h s t 下游坝高 0.274.1586 .250 .450.400.4300.480 1 <== =-=H a m a 因不能完全满足实用堰自由出流条件: 故及,0.215.00 10≥≤H a H h s 为实用堰淹没出流。 根据 10H a H h t 及值由图10.17查得实用堰淹没系数999.0=σ。因溢流坝为单孔堰，溢流孔数n ＝1；溢流宽度60==b B m 。按圆弧形翼墙由表10.4查得边墩系数7.0=k ζ.则侧收缩系数 nb H n k 0 0] )1[(2.01??ε+--= 994.060 1586 .27.02.01=?? ?-= 对于WES 型实用堰，当水头为设计水头时，流量系数502.0==d m m 。于是可得溢流坝流量

第七章 水工隧洞与坝下涵管自测题

第七章水工隧洞与坝下涵管自测题 一、填空题 1.水工隧洞进口建筑物的按其布置及结构形式分为竖井式、__________式、岸塔式和___________式。其中___________受风浪、冰、地震的影响大，稳定性相对较差，需要较长的工作桥。 2.水工隧洞按水流状态可分为________________、__________两种形式，___________更能适应地质条件较差的情况，但其_________复杂，所以应避免平面转弯。 3.回填灌浆是填充_______与_______之间的空隙，使之结合紧密，共同受力，以改善_______条件和减少_______。 4.坝下涵管为了有效地防止集中渗流，在涵管1~2m的范围内用回填粘土做防渗层，这个防渗层称为。 5.无压隧洞多采用断面。 6.有压隧洞多采用断面。 7.水工隧洞的纵坡的确定，主要涉及到泄流能力、压力分布、过水断面大小、工程量等，有压隧洞的纵坡由确定，无压隧洞的纵坡由________________确定。 8.有压洞的工作闸门通常布置在隧洞的，工作闸门要求常在中启闭，检修闸门常在中启闭。 9.水工隧洞按用途可分为、、排沙洞、放空洞、导流洞口等。 10.坝下涵管的进口建筑物形式有、、。 11.为防止坝下涵管产生集中渗流，常将涵管的管壁外围局部加厚，称为。

12.水工隧洞出口消能方式有、、、。 二、单项选择题 1．关于隧洞选线，不正确说法有（）。 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（）的为有压隧洞。 A、进口 B、洞身 C、中部 D、出口 3.隧洞洞身的（）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（）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（）。 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

水利水电工程规范规程清单(2018最新版)

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

水工隧洞

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，

水工隧洞设计需收集的基本资料

水工隧洞设计需收集的基本资料 水工隧洞设计应根据隧洞用途和不同设计阶段的要求，搜集下列基本资料： １流域规划、工程任务、枢纽布置、水库（河道）特征水位、隧洞引用流量、隧洞泄洪或导流标准、水库调度运行方式、河道取（用）水原则等； ２区域地质资料，地震基本烈度，隧洞进、出口及沿线的地形、工程地质和水文地质资料； ３有关的水文、气象资料及水文设计成果，建筑材料及施工组织设计成果，机电设备以及调压（减泄压）设施、压力钢管、闸门（阀）设置等； ４隧洞区的环保要求。 水工隧洞的进、出口及隧洞沿线的地质勘察工作，应根据地形、地质条件的复杂程度，枢纽及水工隧洞级别，不同的设计阶段，按照有关规范执行。 对１、２级水工隧洞和洞线区有不良地质问题的水工隧洞，应根据各设计阶段的不同要求，在现场选择有代表性的地段进行有关的试验、测试工作。设计人员应根据设计需要及有关标准会同地质人员共同提出试验、测试要求。 水工隧洞开工前，设计人员应掌握隧洞地区下列基本地质情况：１进、出口及沿线的岩层分界、产状、岩性和主要地质构造，围岩的分类及主要物理、力学参数；

２进、出口及沿线的水文地质情况； ３进、出口成洞条件及洞脸边坡的稳定性； ４对不良工程地质问题的预测。 开挖后，设计人员应及时掌握隧洞各部位的实际地质情况，及时校核、补充或修改设计。对可能危及施工和运行安全的不良地质问题应进行专门研究。 水工隧洞的围岩分类，岩洞应按ＧＢ５０２８７－１９９９《水利水电工程地质勘察规范》的规定执行，土洞应按ＳＬ２３７－１９９９《土工试验规程》的规定执行。 对高地应力区１、２级水工隧洞的重要洞段，设计人员应在初设阶段掌握地应力测验成果，并做出评价。施工阶段应根据地应力的现场复核成果，对设计进行校核、补充或修改。