水工隧洞一ppt课件.ppt

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1、第八章水工隧洞§1概述一、水工隧洞的类型二、水工隧洞的工作特点三、水工隧洞的组成一、水工隧洞的类型：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上受力情况差别较大（2）无压：明渠流计算运行条件上（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。具体到一个工程，究竟采用有压或无压，应通过技术、经济比较后确定。二、水工隧洞的工作特点（1）水力特点：深

2、式泄水孔：A泄水能力与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承受较大内水压力的隧洞，要求围岩具有足够的厚度和必要的衬砌。（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、水工隧洞的组成进口段洞身段出口段§2水工隧洞的布置及线路选择一、总体布置及线路选择二、闸门在隧洞中的布置三、多用途隧洞的

3、布置一、总体布置及线路选择（1）应根据枢纽的任务，对泄水建筑物进行总体规划。（2）在合理定洞线的基础上，根据地形、地质、水流条件，选定进口的位置及进口结构形成，确定闸门在洞口中的位置。（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的相互关系，选定出口的位置，底板高程及消能方式。选线是设计中一个至关重要的问题，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。选洞线的一般原则和要求为：（1）隧洞的线路应尽量避开不利的地质构造，围岩可能不稳定及地下水位高、渗流量丰富的地段，以减少作用于衬砌

4、上的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，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倍洞径或洞宽，转角不宜大于60o，弯道两端的直线段不宜小于5倍洞径（或洞宽）。（3）隧洞应有一定的埋藏深度。（4）隧洞的纵坡，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）要考虑进出口与其它建筑物的关系：如果水库所建的坝是土石坝，则进口应距离坝坡50

5、M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：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，进出口及闸门置、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（

6、或事故闸门）可以布置在进口、出口或隧洞中某一适宜位置。（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、施工和枢纽布置上的原因，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上的困难。（一）泄洪洞与导流洞合一布置常作成“龙抬

7、头”式，在进口之后用抛物线段、斜坡段、反弧段与较低的洞身相连接。“龙抬头”式泄洪洞，一般水头高，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，容易产生不利负压和空蚀。2、泄洪时对发电不利。泄洪发电泄洪（支洞）发电(支洞)岔尖①②（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。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。§3进口段一、形式

8、及计算要点二、进口段的组成部分（一）进水喇叭口（二）通气孔（三）拦污栅（四）渐变段、闸门室及平压管一、形式及计算要点按布置与结构形式分为：竖井式、塔式、岸塔式、斜式。适用条件优缺点计算要点竖井式：地质条件好地形适宜干井—弧门湿井—平门优：结