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《水工隧洞堵头设计探讨》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、∗第+,卷第0期月人民长江∋()+,/(∗0,554年0!∀#∃&−.,,凡%∃1234644一8,一一文章编号57911234350田+75+水工隧洞堵头设计探讨甘灰喜,福建福州1福建省水利水电勘测设计研究院+0仪幻36水,用极为重要,,摘要工隧洞堵头工程量相对很小但其作在现行规范中又缺少堵头的设计条款致使各工程堵。,头的设计准则和方法不尽相同通过对应用较多的设计方法进行介绍和分析结合一部分大型工程采用先进,,的计算手段对堵头进行三维有限元计算结果表明用传统设计方法建成的堵头过分偏于安全为确保堵头的合理设计和安全运行,应积极改进堵,,头设计
2、和施工时所采用的相应措施推广先进的计算方法和施工措施使工程尽。快发挥效益6:::关键词堵头设计水工隧洞计算方法施工措施二4习007文献6;中图分类号标识码水利水电工程的引水系统施工支洞和导流隧洞在完成使命力作用下,周界上产生的抗剪断力,在有效长度内大体上是均匀,。,,后都要用永久性混凝土堵头进行封堵在运行过程中堵头同分布:在水压力作用下产生的剪断力超过抗剪断力堵头失稳周,。围岩石或混凝土连成整体共同承担由作用水头产生的水压是沿周界发生脆性破坏力。虽然堵头的工程量相对较小,但对水利水电工程的运行安,∋计算方法全和工程效益有着极其重要的作用故将堵头设计
3、等级和相应。,的水工建筑物的等级等同对待由于堵头的重要性和所占的投大多数设计者对堵头结构的内力只进行定性分析不作定资,,,比重较小加上直到目前的水工建筑物规范中还没有堵头设量计算按照前述的假定通过稳定计算来确定其长度满足工程计的条款,。,可循以及在多数情况下工期较紧等多种原因造成多的实际需要确定堵头长度的方法比较多对较常用的作如下数堵头设计过分偏于安全,不仅毫无必要地增加,。了工程造价也简要介绍使本来相对。(短暂的工期更趋紧张本人根据设计经验及掌握的∋)按洞径倍数确定堵头长度,、、部分资料对堵头的设计原则合理长度体形和相应措施等方,∋∗年前水工隧洞
4、堵头常用+倍洞径∀当时国外有的采用。面进行了分析和探讨)(,倍洞径#或更大倍数。随着工程实践的增加,其长度逐渐减。目前采用该种办法确定堵头长度时∀多用4堵头的设计原则和假定条件小于水头小的中小型工程#多采用一∋(,。∋倍洞径这种单一按洞径因素的纯经验由于堵头设计在水工建筑物设计规范中没有相应条款可方法,的最大缺陷是只考虑洞径的影响没有将堵头长度与作用,,循设计者往往根据各工程的具体情况拟定出堵头的设计原其上的水头荷载联系在一起,这样就使堵头受力在概念上比较,。则并作出相应的假定进行计算多数设计者采用的原则和假含糊,缺少科学性。6,定如下堵头属于永
5、久建筑物设计和校核标准与相应的水∋(∋按,经验公式计算堵头长度工建筑物相同堵头应安全可靠稳定性和防渗性必须满足,使用要求,导流洞的堵头应与大坝的防渗帷幕连成整体!水通过工程实践多数设计者通过对投人运行的堵头长度分,,用得。析总结出一些经验公式比较多的经验公式有以下两种头产生的压力∀必要时再计人浮托力#是作用于堵头上的唯一外((二一荷载∃堵头是水荷载沿周界产生静剪力的刚性体,剪应力沿∋∋)按−∀+,#./01选择堵头长度,。,.−周边均匀分布%堵头混凝土的抗压强度是安全的只作抗滑式中为作用水头为堵头长度挪威已建的21多个一,稳定计算&实际存
6、在的地应力、灌浆压力、围岩高低不平形成水工隧洞堵头∀作用水头),∗肠23#多用此式去选择∀早期,的嵌槽抗剪力等作为额外安全储备,。个别工程的系数达到45#其长度虽然按照这种方法设计的不参与计算,,通过对,堵头至今都在安全运行但缺陷较大不考虑洞径大小∀即承受已运行堵头的观测和分析这些假定基本上满足了,,堵头的使。近年来,的外荷载#仅按水头大小选择堵头长度其稳定安全系数差异用要求采用有限元对一部分大型工程堵头。和周围一定范围内的岩体进行分析计算,也证明了按上述原则太大。−二3刀刀和假定设计的堵头是完全能够长期安全运行的二滩导流洞堵∋(∋(∋按计算堵头长
7、度,,头的模型试验结果也说明刚体假定基本符合实际堵头在水压该公式中6为堵头的直径有的设计者建议系数3取7∋∀88#一一收稿日期伪∋97甘,,,。作者简介文喜男福建省水利水电勘测设计研究院高级工程师6第0期甘文喜水工隧洞堵头设计探讨∗5∗54,<=5。。,,4,,0也有的建议取5,当堵头面积是非圆形时可根应力影响值较大的范围均约为倍洞径的长度堵头长度据堵头的横断面面积,按公式。二换算出堵头的等效直超过4∗0倍洞径后,Ο,、。‘的值已非常小。天生桥一级水电站导砰流,,洞的堵头长度通过三维有限元分析计算后由原设计的75。,径该计算公式的合理性有了较大的进
8、步它将堵头的长度><缩短为<4∗0,Λ1约为洞径的倍3两条导流洞共节约堵头混,。表示为作用水头?和堵头直径≅的函数比较符合
