水工地下洞室河海大学.ppt

第七章 水工地下洞室;;; 刘家峡水电站由混凝土重力坝、黄土副坝、电站厂房及泄洪排沙等建筑物组成，是以发电为主，兼有防洪、防凌等作用的枢纽。由于河谷狭窄，导流及泄洪量大，除布置有开敞式河岸溢洪道外，还设有大断面的导流兼泄洪隧洞。; 20世纪60年代在黄河上建成刘家峡重力坝， H=147m，N=122.5万Kw，V=57亿m3；; 白山水电站拦河坝为三心等厚重力拱，设有三条引水隧洞和三条尾水隧洞。;在深覆盖层上建成碧口心墙土石坝，H=101.8m，防渗墙深65.4m。;;return;return;return; 注意： 应提倡“一洞多用”，如导流洞在施工期导流，在运行期改建成泄洪洞；或改建成引水发电洞；或改建成灌溉供水洞；以取得最大的经济效益。 2.工作特点 (1)地质特点 地下结构作用有山岩压力、弹性抗力等； 洞口易坍塌；;山岩压力;(2)水力特点;C.隧洞出口水流通常流速高、单宽流量大、需要采取适当的消能防冲措施； D.超泄能力小；; (3) 施工特点;; 二、闸门的位置 闸门类型： 1.检修门(有时可作为事故门用，故亦称为事故检修门)： 检修门位于隧洞首部，工作门的前部。 要求：能动水关闭、静水开启。 2.工作门：位于检修门后的某个合适位置处，可能紧挨着，也可能离得很远。 作用：封闭孔口、调节流量， 要求：动水启闭。 ;闸门的位置： a、位于进口：——无压洞 （如甘肃文县碧口右岸洞）见教材P.363 优点：工作门与检修门在一起，运行管理方便； 内水压力小； 缺点：高速水流对隧洞进口体型及施工质量要求比较高；;b、位于出口：——有压洞 优点：洞内水流平稳，门后通气条件好； 便于部分开启，调节流量； 控制闸门的建筑物比较简单； 检修相对容易。 缺点：工作门检修门分离，运行管理不便； 洞内压力大，衬砌一旦开裂，内水外渗; 对岩体和土石坝等建筑物的稳定问题突出； 闸门推力大，支承体受力复杂。;c、位于隧洞中间(内部)——门前有压门后无压 适用于： 因地形地质条件的原因，隧洞线路需转弯时，工作门置于转弯后的直线段上； 可利用洞内某处地质条件好的岩体支承闸门传过来的水推力； （如碧口左岸泄洪洞采用此种布置）。;三、线路的选择 关系到围岩整体稳定、工程造价、施工难易、工期长短、运行是否可靠等因素。 一般原则：直、短、少拐弯。; B.应有足够的埋置深度h 当埋置深度不足时： 1.不能很好地利用弹性抗力； 2.漏水的隧洞h小会影响坝体的稳定性； 3.爆破时h小对坝基稳定不利；;2. 地质条件： 构造简单，岩体坚固完整，地下水微弱；围岩稳定，以减小山岩压力和外水压力； 洞线要与岩层层面、破碎带、节理面有较大的交角， ； 高地应力区，隧洞的轴线与最大水平正应力方向一致。 进出口应为覆盖层或风化层较浅，岩石坚固完整的陡坡地段；;3. 水力条件： 进口水流平顺、均匀，不影响洞内流态； 出口水流与下游河道顺畅衔接，以减轻对河岸的冲刷， 出口距坝址应有一段距离，150-200M，特别是土石坝更应注意，以防冲刷坝脚。; 4. 其它条件： (1)隧洞纵坡应满足施工、水流条件以及运行、维修的要求。 运输出渣要求底坡i=3-5‰ 不宜超过10‰ ，不宜做成平坡、反坡； 出口处设反坡时，应考虑维修时的排水措施。 无压洞：ii临界，以防在洞内产生水跃。;(2)长隧洞需增设施工支洞或竖井；以增加工作面，加快施工进度，便于通风； 如引滦入津工程，长9.68km，打了15个斜井支洞，４个竖井。 (3)当隧洞穿过坝、坝肩或其他建筑物地基时，之间要留有足够的厚度，以满足结构和防渗上的要求。 ;第三节 隧洞进口的型式和布置;A.竖井式进口： 组成：闸前渐变段，竖井，闸后渐变段。 优点：结构简单，节省工作桥,不受风浪和冰的影响，抗震及稳定性好。 缺点：竖井开挖困难，检修门前一段隧洞检修不便。 适用：河岸岩石坚固,开凿竖井无塌方危险。 (三门峡);B.塔式进口： 组成：闸前渐变段，塔身，闸后渐变段。 优点：为独立悬臂结构，布置紧凑,闸门检修相对来说方便。 缺点：另设工作桥，可能增加投资，需进行稳定验算。 适用：进口处岸坡低缓,覆盖层较厚,山岩破碎,不宜开凿竖井。 类型：框架式塔和封闭式塔。;;D.组合式进水口：;E.斜坡式进水口： 优点：结构简