隧洞课件pptPPT.ppt

第一节 概 述; 在水利枢纽中为满足泄洪、灌溉、发电等各项任务在岩层中开凿而成的建筑物叫隧洞。 一、无压输水隧洞的特点 洞内流速小； 不承受内水压力； 设计荷载以围岩压力为主； 洞身一般较长； 洞身断面形式及衬砌结构形式多样。;二、水工隧洞的类型 1.按用途分类 （1）泄洪洞：配合溢洪道宣泄洪水，保证安全。 （2）引水洞：引水发电、灌溉或供水。 （3）排沙洞：排放水库泥沙，延长水库的使用年限，有利于水电站的正常运行。 （4）放空洞：在必要的情况下放空水库。 （5）导流洞：在水利枢纽的施工期用来施工导流。 ;2.按洞内水流状态分类 （1）有压洞：工作闸门布置在隧洞出口，洞身全断面被水流充满，隧洞内壁承受较大的内水压力。 （2）无压洞：工作闸门布置在隧洞的进口，水流没有充满全断面，有自由水面。;第二节 无压输水隧洞的布置和构造;3.水流条件 隧洞的进口应力求水流顺畅，减少水头损失。水流应与下游河道平顺衔接，与土石坝下游坝脚及其建筑物保持足够距离，防止出现冲刷。 4.施工条件 洞线选择应考虑施工出渣通道及施工场地布置问题。对于长隧洞，还应注意利用地形、地质条件布置施工支洞、斜洞、竖井，增加总工作面，加快施工进度。 洞线选择应满足枢纽总体布置和运行要求，避免在隧洞施工和运行中对其它建筑物产生干扰。 ;（二）水工隧洞的工程布置 隧洞的布置主要包括：进、出口和洞身及闸门的布置。 1.进、出口布置 灌溉隧洞的进口高程应保证在水库最低工作水位时，能引入设计流量，应满足引水高程的要求，并应与下游灌区布置在同一侧。 进口的进水方式有表孔溢流式和深水进口式两种。前者的进口布置方式与岸边溢洪道相似，只是用隧洞代替了泄槽，泄水时，洞内为无压流。具体布置见下图 隧洞的出口布置应保证水流下泄安全，出流平稳。 ;深式进水口的隧洞，可以是无压的或有压的。这种布置形式与重力坝上的泄水孔布置形式相似。;2．隧洞的纵坡选择 无压隧洞的纵坡应根据水力计算加以确定，一般要求在任何运用情况下，纵坡均应大于临界坡度。 3. 闸门位置布置 无压洞的工作闸门布置在进口。为保证门后洞内无压流的流态，门后洞顶应高出洞内水面一定高度，并向门后通气。 4. 多用途隧洞的布置 为了减小工程量，降低工程造价，往往考虑一洞多用或临时任务与永久任务相结合的布置方式。 发电与灌溉隧洞合一布置，水轮机尾水后接灌溉渠道，利用发电尾水进行灌溉。由于发电是经常性的，而灌溉用水是季节性的，所以应在发电尾水的后面设置一弃水设施。 ;二、水工隧洞的布置和构造 （一）进口段的形式和构造 1．进口建筑物的形式 （1） 竖井式 竖井式进口是进口附近的岩体中开凿竖井。优点是结构比较简单，不需要工作桥，不受风浪和冰的影响，抗震性及稳定性好。构造布置见下图。;竖井式构造布置图;（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。其缺点是，受风浪、冰、地震的影响大，稳定性相对较差，需要较长的工作桥。常用于岸坡岩石较差，覆盖层较薄，不宜修建靠岸进口建筑物的情况。构造布置见下图。;塔式构造布置图;（3）岸塔式 此种进口是靠在开挖后洞脸岩坡上的进水塔。塔身可以是直立的或倾斜的。岸塔式的稳定性较塔式的好，不需工作桥。适用于岸坡较陡，岩体比较坚固稳定的情况。构造布置见下图。;岸塔式构造布置图;(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。 优点:结构简单，施工、安装方便，稳定性好，工程量小。 缺点:由于闸门倾斜，闸门不易依靠自重下降。斜坡式进口一般只用于中、小型工程。构造布置见下图。;斜坡式构造布置图;(5)组合式 在实际工程中常根据地形、地质、施工等具体条件采用。如半竖井半塔式进水口，下部靠岸的塔式进水口等。具体布置见下图。;组合式构造布置图;（二）洞身段的形式与构造;2．洞身衬砌的类型及构造 衬砌是指沿开挖洞壁而做的人工护壁，主要作用是： ①阻止围岩变形的发展，保证围岩的稳定； ②承受围岩压力、内水压力和其它荷载； ③防止渗漏； ④保护围岩免受水流、空气、温度、干湿变化等的冲蚀破坏作用； ⑤平整围岩，减小表面糙率。 (1)衬砌的类型 1)平整衬砌（也称护面）： 用混凝土、喷混凝土和浆砌石做成的护面，它不承受荷载，仅起到平整隧洞表面、减小糙率、防止渗漏、保护岩石不受风化的作用。;2)单层衬砌：用混凝土、钢筋混凝土做成。单层衬砌适用于中等地质条件，隧洞断面较大，水头及流速较高的情况，混凝土和单层钢筋混凝土衬砌的厚度不宜小于25cm，双层钢筋混凝土衬砌的厚度不宜小于30cm。 3)喷锚衬砌：喷锚衬砌是利用锚杆和喷混凝土加固围岩措施的总称，是逐渐发展起来的新型加