水工隧洞
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水工隧洞与公路隧道施工要点水工隧洞与公路隧道是两种不同类型的隧洞施工工程,各有其特点和施工要点。
以下是对水工隧洞与公路隧道施工要点的2000字详细介绍:一、水工隧洞施工要点1. 设计与勘察:在水工隧洞的设计与勘察阶段,需要充分了解隧洞所处的水文地质条件,确定隧道的位置和布置,选择合适的隧道形式和截面形状。
同时需要对隧道的渗透性进行评估,确保施工过程中的水流控制和隧道的渗漏控制。
2. 施工方法与工艺:在水工隧洞的施工过程中,一般采用先施工后支护的方法。
具体操作包括:先进行拱顶开挖,再进行地基处理和侧壁开挖,最后进行底板开挖。
开挖的方法可以选择人工开挖、机械开挖或爆破开挖等。
施工工艺包括隧道衬砌材料的选取、衬砌施工方法的确定等。
3. 水流控制:水工隧洞的施工过程中会遇到各种水流问题,包括排水和防渗。
施工前需要清理和加固隧洞内部的天然水流通道,确保施工期间的排水安全。
还需要采取防水措施,如隧道壁面的加固和防渗处理,确保隧道施工后的使用安全。
4. 支护结构:水工隧洞的支护结构需要根据隧洞的地质条件和使用要求来确定。
常用的支护结构包括钢拱架、钢筋混凝土拱架等。
支护结构的选择需要考虑到隧道的荷载条件和通行要求,确保隧洞的使用安全。
5. 施工安全与环保:在水工隧洞的施工过程中,施工安全和环保是至关重要的。
在施工前需要制定详细的施工方案和施工计划,确保施工过程中的安全和环保措施得以落实。
施工期间需要加强现场管理,确保工人的安全和施工的顺利进行。
3. 地下水管理:公路隧道的施工过程中,地下水的管理是一个重要的问题。
需要制定合理的排水方案,确保施工场地的排水畅通,并防止施工过程中的涌水和塌陷事故发生。
为此,需要对地下水的流量和压力进行评估,并作出相应的处理措施。
水工小型隧洞实施方案一、前言。
水工小型隧洞是指用于水利工程中的一种特殊隧洞,通常用于输水、排水、泄洪等用途。
在实际工程中,对于水工小型隧洞的实施方案需要进行合理规划和设计,以确保工程的顺利进行和安全运行。
本文将针对水工小型隧洞的实施方案进行详细介绍。
二、隧洞类型选择。
在进行水工小型隧洞实施方案设计时,首先需要根据工程需求和地质条件选择合适的隧洞类型。
一般来说,水工小型隧洞的类型包括硬岩隧洞、软岩隧洞和土质隧洞。
在进行选择时,需要充分考虑地质条件、工程需求和经济效益,以确定最合适的隧洞类型。
三、隧洞线路布置。
隧洞线路布置是水工小型隧洞实施方案设计中的重要环节。
在进行线路布置时,需要考虑工程需求、地质条件、地形地貌等因素,以确定最佳的线路布置方案。
同时,还需要充分考虑施工方便性、隧洞运行安全性等因素,以确保隧洞线路布置的合理性和可行性。
四、隧洞断面设计。
隧洞断面设计是水工小型隧洞实施方案设计中的关键环节。
在进行断面设计时,需要充分考虑水流量、水压、地质条件等因素,以确定最佳的隧洞断面形式。
同时,还需要考虑隧洞的结构稳定性、施工方便性等因素,以确保隧洞断面设计的合理性和安全性。
五、支护结构设计。
在进行水工小型隧洞实施方案设计时,支护结构设计是至关重要的一环。
在进行支护结构设计时,需要充分考虑地质条件、水压、地震等因素,以确定最佳的支护结构形式。
同时,还需要考虑支护结构的稳定性、施工方便性等因素,以确保支护结构设计的合理性和安全性。
六、施工工艺安排。
水工小型隧洞的施工工艺安排是实施方案设计中不可忽视的部分。
在进行施工工艺安排时,需要充分考虑地质条件、隧洞类型、施工设备等因素,以确定最佳的施工工艺方案。
同时,还需要考虑施工过程中的安全性、施工效率等因素,以确保施工工艺安排的合理性和可行性。
七、隧洞验收和运行。
隧洞的验收和运行是水工小型隧洞实施方案设计的最终环节。
在进行隧洞验收和运行时,需要充分考虑隧洞的结构稳定性、运行安全性等因素,以确保隧洞的合格验收和安全运行。
⒈水工隧洞的作用是什么?各种分类的形式。
水工隧洞作用:(1)配合溢洪道辅助泄洪,有时也作主要泄洪建筑物。
(2)引水发电,为灌溉、供水、航运和生态输水。
(3)排放水库泥沙,延长水库使用年限。
(4)放空水库,用于人防或检修建筑物。
(5) 水利枢纽施工期用来导流。
水工隧洞的类型按作用分为:泄洪隧洞、引水发电和尾水隧洞、灌溉和供水隧洞、放空和排沙隧洞、施工导流隧洞等。
按水流流态分为:有压隧洞-从水库引水发电的隧洞无压隧洞-灌溉渠道上的输水隧洞⒉水工隧洞涵洞的工作特点是什么?水力特点:泄水排沙隧洞为深式进口,作用水头大、流速高,泄流量增加慢。
结构特点:地下结构扩建困难;开挖后围岩变形产生围岩压力需设施工临时支护和衬砌,地下水位引起外水压力。
同时有压洞围岩具有抵抗衬砌受内压向外变形作用。
施工特点:工作面小、工序多、干扰大。
⒊选择水工隧洞进口、出口位置及隧洞线路时应注意哪些问题?1.总体布置原则:水工隧洞在枢纽中的布置应根据枢纽的任务、泄水建筑物总体规划、建筑物的特性和相互关系、泄洪流量、地形、地质、施工、运行等条件综合研究并经技术经济比较后才能确定。
进口:在合理选定洞线方案的基础上,根据地形、地质及水流条件,选定进口位置及口结构型式,确定闸门在隧洞中的布置。
洞身:确定洞身纵坡及洞身断面形状和尺寸。
出口:根据地形、地质、尾水等条件及其与其它建筑物之间的相互关系,选定出口位置、确定高程及消能方式。
影响:布置水工隧洞时还应考虑临时占地、永久占地、植被破坏和恢复、施工污染、运行期地下水位变化等对环境的影响和水土保持的要求。
应使原自然环境较少破坏,较易恢复,环境投资最小。
洞线选择:泄水隧洞的线路选择是设计中的关键,关系到隧洞的造价、施工难易、工程进度、运行可靠性等。
因此,应该在勘测工作的基础上拟定不同方案,考虑各种因素,进行技术经济比较后选定。
选择洞线的一般原则和要求可有以下5个方面。
①地质:隧洞线路尽量避开不利地质构造、围岩可能不稳定及地下水位高、渗水量大的地段,减小作用于衬砌上的围岩压力和外水压力。
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。
水工隧洞与公路隧道施工要点水工隧道和公路隧道是隧道工程中的两种重要类型,它们在不同的环境条件下有着不同的施工要点。
在进行水工隧道和公路隧道的施工时,需要考虑到工程所处的地形地貌、地质条件、水文环境等因素,以及工程设计、施工技术、安全管理等方面的要求。
下面我们将分别对水工隧道和公路隧道的施工要点进行详细介绍。
水工隧洞施工要点水工隧洞是指用于输水、排水、蓄水等水利工程的隧道。
水工隧洞的施工需要考虑到地质条件、水文环境和工程设计要求等因素,下面介绍水工隧洞施工的要点:1. 地质勘察:水工隧洞施工前需要进行详细的地质勘察,了解隧道穿越区域的地质条件,包括岩石类型、断裂带、地下水情况等,为后续的施工作业提供依据。
2. 隧道设计:水工隧洞的设计需要充分考虑隧道的水文环境和工程需求,确定隧道的布置、断面形式、排水系统等设计参数。
3. 施工工艺:水工隧洞的施工通常采用钻孔爆破法、盾构法、机械掘进法等。
在选择施工工艺时需要考虑地质条件、地下水情况、施工周期、成本等因素。
4. 支护工程:隧洞施工过程中需要进行支护工程,包括预支护、衬砌、防水等设施的施工,确保隧洞的安全性和稳定性。
5. 排水管理:隧洞施工过程中需要合理排水,避免地下水涌入隧洞,影响施工进度和工程质量。
6. 安全管理:水工隧洞的施工需要加强安全管理,采取有效的安全措施,确保施工作业的安全进行。
6. 环境保护:公路隧道施工需要加强环境保护管理,减少施工对周边环境的影响,保护自然生态和环境质量。
水工隧道和公路隧道的施工要点在一定程度上相似,但又存在一些差异。
在实际施工中,需要根据具体工程的地质条件、工程需求、施工环境等因素,科学设计施工方案,严格按照规范要求进行施工管理,确保隧道工程的安全、稳定、高质量的完成。
【注:此文本根据提供的字数限制进行了调整组织】。
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。
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。
二、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。
三、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。
(一)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。
(二)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。
(三)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3节进口段一、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:12222=+by 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/s② 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 aw a V Q a AV 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 ϕ—风速系数,取0。
6B —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 <0.3AA —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 aQ V aa =,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4节 洞身段 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(γpz +,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121~81,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。