水工隧洞与坝下涵管第一节.ppt

第七章 水工隧洞与坝下涵管 第一节 水工隧洞概述 第二节 水工隧洞的布置和构造 第一节 水工隧洞概述 一、水工隧洞的特点 （一）结构特点 在岩层中开挖隧洞后，引起洞孔附近应力重新分布，岩体产生新的变形，严重的会导致岩石崩塌。围岩除了产生作用在衬砌上的围岩压力以外，同时又具有承载能力，可以与衬砌共同承受内水压力等荷载。围岩压力与岩体承载能力的大小，主要取决于地质条件。因此，应使隧洞尽量避开软弱岩层和不利的地质构造。 第一节 水工隧洞概述 （二）水流特点 枢纽中的泄水隧洞，其进口深式泄水洞。 由于作用在隧洞上的水头较高，流速较大，如果隧洞在弯道、渐变段等处的体型不合适或衬砌表面不平整，都可能出现气蚀而引起破坏，所以要求隧洞体型设计得当、施工质量良好。 泄水隧洞的水流流速高、单宽流量大、能量集中，在出口处有较强的冲刷能力，必须采取有效的消能防冲措施。 第一节 水工隧洞概述 （三）施工特点 隧洞洞身断面小，施工场地狭窄，洞线长，施工作业工序多，干扰大，工期一般较长。尤其是兼有导流任务的隧洞，其施工进度往往控制着整个工程的工期。因此，加快施工进度是隧洞工程建设中需要引起足够的重视。 第一节 水工隧洞概述 二、水工隧洞的类型 1.按用途分类 （1）泄洪洞；（2）引水洞；（3）排沙洞； （4）放空洞；（5）导流洞； 2.按洞内水流状态分类 （1）有压洞；（2）无压洞； 一般说来，隧洞可以设计成有压的，也可设计成无压的，也可设计成前段是有压的而后段是无压的。但应注意的是，在同一洞段内，应避免出现时而有压时而无压的明满流交替现象，以防止引起振动、空蚀等不利流态。 第二节 水工隧洞的布置和构造 一、水工隧洞的布置 （一）水工隧洞的线路选择 1．地质条件 2．地形条件 3. 水流条件 4. 施工条件 （二）水工隧洞的工程布置 1. 布置主要包括：进、出口和洞身及闸门的布置。 2. 隧洞的纵坡选择。 第二节 水工隧洞的布置和构造 第二节 水工隧洞的布置和构造 3. 闸门位置布置 检修闸门设置在隧洞进口，无压洞的工作闸门布置在进口。有压洞的工作闸门布置在出口。 具体布置见下图。 第二节 水工隧洞的布置和构造 第二节 水工隧洞的布置和构造 4. 多用途隧洞的布置 （1）泄洪洞与导流洞合一布置 （2）泄洪洞与发电洞合一布置 （3）发电与灌溉隧洞的合一布置 第二节 水工隧洞的布置和构造 二、水工隧洞的构造 （一）进口段的形式和构造 1．进口建筑物的形式 （1）竖井式 （2）塔式 （3）岸塔式 (4) 斜坡式 (5) 组合式 第二节 水工隧洞的布置和构造 第二节 水工隧洞的布置和构造 第二节 水工隧洞的布置和构造 （2）塔式 塔式进口建筑物是独立于隧洞的进口处而不依靠山坡的塔用工作桥与岸坡相连。 构造布置见图 第二节 水工隧洞的布置和构造 （3）岸塔式 此种进口是 在开挖后洞 岩坡上的进 塔。 适用于岸坡 较陡，岩体 比较坚固稳 定的情况。 构造布置见图。 第二节 水工隧洞的布置和构造 (4)斜坡式 斜坡式进水口是在较完整的岩坡上进行平整、开挖、护砌而修建的一种进水。 构造布置见图。 第二节 水工隧洞的布置和构造 第二节 水工隧洞的布置和构造 第二节 水工隧洞的布置和构造 第二节 水工隧洞的布置和构造 2．进口段的组成及构造 进口段的组成包括：进水喇叭口、闸门室、通气孔、平压管和渐变段等。 （1）进水喇叭口 （2）通气孔 设在泄水隧洞进口或中部的闸门之后应设通气孔，其作用是： ①在工作闸门各级开度下承担补气任务； ②检修时，在下放检修闸门后，放空洞内水流时补气 ③检修完成后，向检修闸门和工作闸门之间充水时，通气孔用以排气。 第二节 水工隧洞的布置和构造 （3）平压管 第二节 水工隧洞的布置和构造 （4）拦污栅 进口处的拦污栅是为了防止水库中的漂浮物进入隧洞。 （5）渐变段、闸门室 渐变段及闸门室等，可参见第二章第七节重力坝的深式泄水孔有关内容。 第二节 水工隧洞的布置和构造 （二）洞身段的形式与构造 1．洞身断面形式及尺寸 （1）无压隧洞的断面形式及尺寸 无压隧洞多采用圆拱直墙形（城门洞）断面。 无压隧洞的断面尺寸主要根据其泄流能力要求及洞内水面线来确定。 （2）有压隧洞的断面形式及尺寸 有压隧洞由于内水压力