积石峡水电站导流洞堵头稳定性分析.docx

水力发电第37卷第11期2011年11月

水力发电

第37卷第11期2011年11月

设计与科研

积石峡水电站导流洞堵头稳定性分析

权锋，郭红彦

(中国水电顾问集团西北勘测设计研究院，陕西西安710065)

摘要：积石峡水电站导流洞堵头设计主要采用了两种解析法进行计算分析，为确保安全，考虑到施工技术、封堵条件、堵头所在交叉段位置等的影响，在初拟计算长度的基础上，采用三维有限元方法对堵头变形、位移等进行了分析，并对解析法成果进行了复核，最终确定了满足稳定需要的堵头设计长度。

关键词：导流洞；堵头；解析法；有限元法；稳定性分析；积石峡水电站

StructureandStabilityAnalysisonDiversionTunnelPlugforJishixiaHydropowerStation

QuanFeng,GuoHongyan

(HydroChinaXibeiEngineeringCorporation,Xian710065,Shaanxi,China)

Abstract:TwoanalyticalmethodsaremainlyusedintheplugdesignofJishixiaHydropowerStationandthelengthofplayisalsoproposedbytheanalyticalmethods.Forensuringtheengineeringsafety,thedeformationanddisplacementoftheplugareanalyzedbythethree-dimensionalfiniteelementmethodafterconsideringtheimpactsofconstructiontechnology,sealingconditionsandplugslocationinthecrosssection.BasedontheresultsofFEM,thelengthofplugwhichcanmeettherequirementsofsafetyisfinallydetermined

KeyWords:diversiontunnel;plug;analyticalmethod;FEM;stabilityanalysis;JishixiaHydropowerStation

中图分类号：TV551.12(244)文献标识码：A文章编号：0559-9342(2011)11-0049-03

积石峡水电站采用全年围堰挡水、导流隧洞和泄洪排沙底孔导流、基坑全年施工的导流方式。导流洞与中孔泄洪洞采用“龙抬头”的方式结合，导流洞总长660.0m,其中非结合段长117.0m,结合段长500.0m,导流洞堵头为1级永久建筑物，设计标准与大坝相同，挡水水头80.0m。在永久建筑物具备下闸条件、导流洞利用钢闸门下闸封堵之后，进行导流洞永久堵头的施工。为了研究堵头的稳定性，本文主要采用了两种解析法进行计算，并采用三维有限元计算方法对堵头的稳定性进行复核，从而确定堵头的长度。

1设计资料和计算参数

1.1结构简图

堵头为楔形体，堵头纵剖面见图1。

1.2设计工况

校核洪水位1860.40m,正常蓄水位1856.00m,导流洞开挖断面面积190.06m2,衬砌后面积140.49m2,初拟封堵长度40m,衬砌后高程洞底1778.00m、洞顶1793.00m,开挖洞底高程177700衬砌段永久封堵段C20W8FI催浆窟道(30m原衬砌段

500

19230

原衬砌段

永久封堵段C20W8FI催浆窟道(30m

原衬砌段

300.700.1536.964

5.000

级配)

水流方向

2500

图1导流洞堵头纵剖面(单位：cm)m、洞顶高程1794.00m。设计工况见表1。

1.3计算参数

衬砌混凝土强度等级为C25时，弹性模量取28.0GPa,泊松比0.167,容