水利隧洞工程设计探讨.pdf

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1、水利水电·68·ShuiLiShuiDian水利隧洞工程设计探讨戴　晶深圳市广汇源水利勘测设计有限公司　广东　深圳　518000【摘　要】　水利建设工程中的隧洞设计关乎到水利的合理控制，因此，隧洞的洞型断面及各参数的决择较为重要。本文主要根据工程案例，对洞身的尺寸以及分流角等设计进行探讨，供同行借鉴参考。【关键词】　水利工程；隧洞设计一、工程概述水头较小，隧洞较长的情况，进口分流角度采用300，出口汇流角度采用25。从水工模型试验看，此种布置水流3某水利隧洞全长2373m，其中进口段长70.5m，出口段长95.5m，洞身

2、段长2207m。隧洞设计流量125m/s，加平顺，说明角度选择合适。3大流量150m/s，设计水头0.448m。隧洞主体建筑工程及进出口连接段按I级建筑物设计。（六）洞间岩体厚度的确定二、水利隧洞工程设计确定隧洞两洞之间岩体厚度.根据工程地质条件，参照已建工程的实践经验，综合分析确定。（一）洞型断面选择SL279-2002《水工隧洞设计规范》规定：相邻两条隧洞间岩体的厚度，应根据布置的需要、地质条件、围岩隧洞是一条地质条件相对较好的隧洞，洞内水流流态为无压流。根据工程类比和经济比较分析，过水断面主要承受的内水压力、围岩的

3、应力和变形、隧洞横断面尺寸和形状、施工方法和运行情况等因素综合分析决定，一般比较了圆拱直墙型和马蹄型两种方案。圆拱直墙型优点是水力条件好，相同水力条件下断面尺寸比马蹄型略小，且不宜小于二倍开挖洞径（或洞宽）。施工简便；缺点是结构受力条件不太好。马蹄型的优缺点与圆拱直墙型相反。圆拱直墙型适用于地质条件较好的隧岩体较好时，该值可适当减小，但不应小于一倍开挖洞径（或洞宽）。洞，马蹄型多用地质条件较差的隧洞。隧洞地质条件较好，如果采用马蹄型断面，虽然其受力条件好，但Ⅱ、Ⅲ类隧洞进出口部位的围岩节理裂隙较发育，属稳定性较差的岩石，

4、为确保隧洞进出口的安全，隧洞之间的岩体围岩段也必须减糙衬砌，并没有发挥马蹄型受力好的优点，并且施工困难故确定隧洞洞型为圆拱直墙型断面。厚度采用2.0倍的开挖洞径，即岩体厚度为19m。（二）隧洞进出口位置的确定通过以相邻两隧洞的破坏拱互不重叠为条件计算洞间岩体厚度，并采用《典型类比分析法围岩稳定分析软件隧洞进口山前坡地高程为71.0～86.0m，出口山前坡地高程为69.0～101.0m，为坎状梯田。山前坡地上部为包BMP2000》程序有限元分析洞室间相互影响，确定两洞岩柱厚度采用19m，整个洞室是稳定的。第四系复盖层，其下

5、部为含燧石条带白云岩，岩性单一，基岩面较陡。根据地质条件分析，选定隧洞进口位置处（七）洞身支护与衬砌结构设计地面高程84m，岩面高程78m，隧洞洞底高程62.075m，隧洞洞身为弱风化岩，岩体较好，成洞条件优越，另有规隧洞支护结构按新奥法进行设计，以工程类比为主，并通过现场监控量测进行工程实践检验、确认和修正，模较小、陡倾角的节理带，但影响范围较小，施工采用“新奥法”进洞是完全可行的。隧洞出口选定位置处地面必要时辅以理论计算验算确定支护参数，进行隧洞支护设计。高程为94m，岩面高程为83m，隧洞洞底高程61.697m，隧

6、洞洞身位于弱风化岩上部，岩层产状平缓，没有明显的（1）一般地质洞段节理和破碎带，成洞条件较好。根据工程地质、水文地质、结构断面大小、施工方法等，通过工程类比，选定洞身的支护型式。II，III类隧洞进口山前坡地高程为71.0～86.0m，出口山前坡地高程为69.0～101.0m，为坎状梯田。山前坡地上部为围岩采用锚杆、喷射混凝土支护作为永久支护，并配以减糙混凝土衬砌。锚杆、喷射混凝土层主要用于加固围第四系复盖层，其下部为含燧石条带白云岩，岩性单一，基岩面较陡。根据地质条件分析，选定隧洞进口位置处岩.并与围岩形成整体拱圈，承

7、担因开挖围岩松驰变形引起的荷载。局部混凝土衬砌主要是减小过水断面洞壁的地面高程84m，岩面高程78m，隧洞洞底高程62.075m，隧洞洞身为弱风化岩，岩体较好，成洞条件优越，另有规糙率，混凝土衬砌厚度为25cm。IV类围岩采用初期支护和二次衬砌。初期支护采用锚杆、钢筋网喷射混凝土支模较小、陡倾角的节理带，但影响范围较小，施工采用“新奥法”进洞是完全可行的。隧洞出口选定位置处地面护，外侧采用全断面混凝土衬砌，厚度为70cm。高程为94m，岩面高程为83m，隧洞洞底高程61.697m，隧洞洞身位于弱风化岩上部，岩层产状平缓，

8、没有明显的（2）不良地质洞段节理和破碎带，成洞条件较好。对于受地质构造影响严重的洞段，开挖临空后的数小时内可能剥落或局部坍塌，进行预支护、初期支护和二（三）隧洞进口底高程的确定次衬砌。初期支护采用格栅钢架、锚杆和钢筋网喷射混凝土支护结构。预支护采用超前锚杆和注浆小导管两种方隧洞的断面规模取决于上下游渠道的水力要素，输