针对九条岭水电站引水隧洞优化设计

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1、设计施工水利规划与设计2013年第4期九条岭水电站引水隧洞优化设计庹世华(甘肃省张掖市甘兰水利水电建筑设计院甘肃张掖7340O0)【摘要】本文针对西营河九条岭电站有压引水隧洞断面较小、施工难度较大的问题，通过对隧洞横断面的优化设计，在过水断面一定的前提下，采用了施工空间相对较大的马蹄型断面，保证了工程安全，较好的解决了施工难题，缩短了工期，取得了较好的综合效益。可供其他类似工程借鉴。【关键词】小断面引水隧洞优化设计【DOI编码】10．3969／j．issn．1672-2469．2013．04．020【

2、中图分类号】TV672．1【文献标识码】B【文章编号】1672—2469(2013)04—0062—04分类，该区域以IH类围岩为主，占总长度的1工程概况74．7％，长为3330m。其次为Ⅳ类围岩，占总长九条岭水电站位于甘肃省肃南裕固族自治度的25．3％，长度为1128m。根据各段岩性力学县境内，石羊河一级支流西营河九条岭煤矿附参数，按照结构力学方法计算结果，对于III类围近。厂房距武威市55km，为西营河上规划中的岩地段，采用厚度0．3m的C20现浇钢筋混凝土第4座水电站，电站的主要任务是发电，采用

3、引衬砌；对于Ⅳ类围岩地段，采用厚度0．4m的C20水式开发。现浇钢筋混凝土衬砌。隧洞衬砌的设计原则为限电站坝闸址处多年平均流量9．73m。／s，设计制裂缝宽度设计。对隧洞衬砌的顶部进行回填灌引水流量20m。／s，设计水头56m，装机3台。为浆，灌浆范围为顶拱120。以内。对隧洞衬砌全适应西营河峰贫流量变化大的特点，机组布置2部进行固结灌浆。台大机，1台小机，总装机容量8．7MW，多年平主洞沿线靠河侧布置3条施工支洞，支洞总均发电量3400万kW·h。长约600m。电站计划工期30个月，枢纽、厂房电站由

4、首部枢纽、引水隧洞、调压井、高压等为常规施工，隧洞施工期成为整个电站的控制管道、发电厂房及升压站等组成，属小(二)型五工期。等工程。电站实际总工期24个月，于2011年33引水隧洞优化设计缘由月全部完工，4月首台机组发电，6月3台机组全部投产发电并网运行。初设阶段引水隧洞设计横断面为圆形，衬砌内径3m，开挖跨度和高度只有3．6～3．8m，均小2初设阶段引水隧洞布置及设计的基本于5m，规模属于最小的一类隧洞。为了便于洞情况内施工机械行走，隧洞开挖时通常采用的施工方根据电站总体布置，首部枢纽位于九条岭煤法

5、，一种是全断面开挖，底部填筑开挖料形成水矿跨河大桥下游660m处，枢纽有压进水口后设平交通路面，混凝土浇筑时再将底部填筑料清置6．4m渐变段进入引水隧洞，引水隧洞布置在除。另一种是采取部分断面开挖，底部部分岩石西营河右岸的山体里。引水隧洞长4458m，设计预留，形成水平交通路面。混凝土浇筑时再进行流量20m。／s，设计纵坡1／380，设计流速2．83m／s。二次开挖，把底部预留岩石清除。两种方法底部设计断面为圆形，直径为3m，采用钢筋混凝土填筑开挖料或预留岩石的最大厚度约50cm，底全衬砌方案。根据引

6、水隧洞的工程地质条件评价及围岩作者简介庹世华(1971年一)，男，高级工程师。·62。设计施工水利规划与设计2013年第4期部形成的水平宽度约2．4"--2．6m，两侧净高2．6mSL279-2002《水工隧洞设计规范》规定的采用左右。经计算，这种断面洞内布置激光导向仪、锚喷钢筋混凝土衬砌的基本条件。故本次对IⅡ类供水管、高压电缆、低压电缆、照明灯具、通风围岩段的衬砌型式进行优化时，根据ⅡI类围岩各排烟管、供风管等其他设施后，开挖出渣机械只段地质条件的差异，将初步设计阶段的圆形钢筋能利用7YPJ-14

7、50D2农用自卸三轮汽车，外形尺混凝土衬砌断面，优化为圆形锚喷断面和马蹄形寸为4．58mx1．6m×2m，而洞内混凝土浇筑也只钢筋混凝土衬砌断面。距离引水枢纽较近、内水能利用该车型的三轮罐车，每车只能装0．5～压力较小、大部分为砂岩的洞段采用圆形锚喷断0．8m。开挖料或0．8～1．2m混凝土拌合物。出渣面；距离引水枢纽较远、内水压力较大、岩性为效率和运送混凝土拌合物效率均较低，严重影响含砾砂岩或者泥岩互层结构的洞段采用马蹄形隧洞施工工期，进而影响电站总工期的长短。隧钢筋混凝土衬砌断面。III类围岩段圆

8、形钢筋混凝洞的施工工期成为影响电站工期的主要制约因土断面优化为锚喷断面以后，充分发挥了隧洞围素。为此，在施工图设计阶段，对该隧洞断面进岩的自承和承载能力。行了优化设计。4．2主要成果根据引水隧洞优化设计初步方案，III类围岩4引水隧洞优化设计段和Ⅳ类围岩段圆形钢筋混凝土衬砌断面优化4．1初步方案为马蹄形钢筋混凝土衬砌断面以后，其衬砌混凝根据SL279-2002《水工隧洞设计规范》土标号和衬砌厚度不变，即III类围岩段采用C204．2．2条的规定，有压隧洞