水工隧洞基础知识水利工程图识读与绘制.ppt

水工隧洞基础知识主讲：陆静杨凌职业技术学院讲师水利工程图识读与绘制

目录1324水工隧洞的定义水工隧洞的分类水工隧洞的构造小结

在水利枢纽中为了满足一定的任务（泄洪、灌溉、发电）在岩层中开凿的各种隧洞，称为水工隧洞。乌江发电引水隧洞黄河小浪底排沙洞溪洛渡右岸导流洞引汉济渭秦岭输水隧洞

按用途分导流洞泄洪洞引水发电洞排沙洞放空洞按洞内流态分无压洞有压洞合一布置一洞多用

工作闸门布置于进口工作闸门布置于出口★隧洞工作闸门布置在隧洞出口，洞身全断面均被水流充满，且隧洞内壁承受较大的内水压力。★引水发电隧洞一般是有压隧洞。★隧洞的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。★灌溉渠道上的隧洞一般是无压的。无压洞有压洞

3.1.水工隧洞的组成水利枢纽中泄水隧洞主要包括3个部分：（1）进口建筑物。位于隧洞的进口部位，用以控制水流。（2）洞身段。用以泄放和输送水流。（3）出口建筑物。位于隧洞末端，用以连接消能设施。进口段出口段洞身段

3.2.进口建筑物3.2.1进口建筑物的型式竖井式进口

塔式进口塔式进口建筑物（封闭式）石头河水库塔式进口建筑物塔式进口建筑物（框架式）陆浑水库隧洞进口建筑物

岸塔式进口建筑物洪家渡水电站岸塔式进口建筑物岸塔式进口

斜坡式进口建筑物某水库斜坡式进口建筑物斜坡式进口

闸前渐变段作用：引导水流平顺进入洞内；将隧洞进口的断面过渡到闸室处的矩形断面。闸室段（竖井段）作用：调节隧洞流量闸后渐变段作用：将闸室处的矩形断面过渡到洞身段的相应断面。水流方向

3.2.2进口建筑物的组成及构造进口段的组成进水喇叭口闸门室渐变段通气孔平压管拦污栅

进口处的拦污栅是为了防止水库中的漂浮物进入隧洞而设置。泄水隧洞一般不设拦污栅；引水发电的有压隧洞进口应设置较密的细格栅。溪洛渡水电站左岸进水口拦污栅1）拦污栅

2）进水喇叭口原则：流线型，水流平顺，不产生有害负压，水头损失要小。体型：平底板，顶板与侧墙采用四分之一椭圆。

3）渐变段闸门断面为矩形断面需渐变为洞身段的圆型或城门洞形。需设渐变段。渐变段的长度约为1.5~2倍洞径，收缩率小于1：5－1：8。

4）平压管为了减小检修门的启门力，在检修门与工作门间设平压管，与水库相通，使检修门能在静水中开启。面积由充水时间决定。平压管布置

5）通气孔通气孔承担着补齐、排气双重任务。在工作闸门快速关闭时承担补气作用，以防产生负压，稳定流态，避免闸门振动。检修时，检修门下放洞内补气，检修完毕，平压管充水，通气孔排气。

3.3.洞身段的型式及构造3.3.1洞身断面形式有压洞断面常采用圆形断面，圆形断面流态好，受力条件好，过水力强。为保证洞内处于有压流态，由能量方程求出压坡线，洞顶一般保持2m以上的余幅。圆形断面

无压洞断面常为城门洞形，顶拱中心角90°-180°之间，断面高宽比为1-1.5。当侧向围岩压力较大时，也采用马蹄形断面；当地质围岩差、地下水压力大时，可采用圆形断面。

隧洞最小尺寸圆形断面：非圆形断面：宽×高D≥2m≥1.8×2m

3.3.2洞身衬砌的型式及构造洞身衬砌主要有以下几种衬砌类型。（1）平整衬砌。也称为抹面衬砌，是一种不承载的护面结构，只起到减小隧洞表面糙率，防止渗漏，保护岩石不受风化的作用。（2）单层衬砌。由混凝土、钢筋混凝土或浆砌石等做成。（3）组合式衬砌。组合1：内层用钢板或钢丝网喷浆；外层用砼或钢筋砼组合2：顶部拱用砼；边墙用浆砌石组合3：顶部拱用喷锚支护；边墙、底板用混凝土

衬砌分缝（1）施工缝（临时缝）①横向缝（垂直轴线）：间距由浇筑能力定（一般与伸缩缝、沉降缝合二为一）；②纵向缝（平行轴线）：根据浇筑能力，缝设在顶拱，边墙及底板分界处或是内力较小的部位。横向施工缝

（2）伸缩缝、沉降缝（永久缝）为防止混凝土干缩和温度应力而产生裂缝，在相邻分段间设有环向伸缩缝。为防止因不均匀沉降而开裂，在衬砌厚度突变处，进口闸门室与渐变段、渐变段与洞身交接处以及衬砌的形式、厚度改变，需要设置环向沉降缝。有压隧洞及有防渗要求的隧洞需在缝中设止水。伸缩缝、沉降缝可合并布置。

灌浆（1）回填灌浆。填充衬砌与围岩之间的空隙，使之紧密结合，共同受力，改善传力条件和减少渗漏。（2）固结灌浆。加固围岩，提高围岩整体性，减小围岩压力，保证围岩弹性抗力，减小渗漏。先回填灌浆，再固结灌浆

排水孔（1）无压隧洞排水。洞内水面线以上设置排水