水工压力隧洞结构设计若干关键问题分析（论文）.pdf

市政·交通·水利工程设计I 胁m ·n ‘ 咖r e c 凸 №e 腑 Il 水 工 压 力 隧 洞 结 构 设 计 若 干 关 键 问 题 分 析 Analysis of Some Key Problems in Hydraulic Tunnel Structure Design 舒 恒 (四川水利职业技术学院工程勘察设计院，四川 都江堰 611830) SHU Heng (EngineeringSurveyandDesignInstituteofSichuanWaterConservancyVocationalCollege，Dujiangyan 611830，China) 【摘 要】在进行地下隧洞计算的过程中，难以确定岩石的地质参数、混凝土结构以及周边岩石的非线性特征，并且配筋中裂缝宽度 的计算与判断和其他不同状况的互相制约与影响，这些都是隧洞设计的难点所在。如果运用弹性理论力学进行水工隧洞的设计，其 偏差率较高。论文重点分析了水工隧洞结构设计过程中的布置方法以及施工的具体实施策略。 【Abstract]In the calculation ofunderground tunnels，it is difficult to determine the geologic parameters ofrock，concrete structures and the nonlinear characteristics ofsurrounding rocks，and the calculation andjudgment ofcrack width in reinforcement and the mutual restraint and influence ofother different conditions are the difficulty oftunnel design．Ifusing elastic theory ofmechanics tO design hydraulic tunnel，the rate ofdevi~ion is higher．This article focuses on the layout ofthe hydraulic tunnel structure design and the specific implementation strategy of construction． 【关键词】水工压力隧洞；结构设计；内水压力 【Keywords]hydraulicpressuretunnel；structuraldesign；internalwaterpressure 【中图分类号】Tv33 【文献标志码】A 【文章编号】1007．9467(2018)05．0149—02 [DOI]10．136160．cnki．gcjsysj．2018．05．271 1 水 工 隧 洞 开 挖 结 构 的 布 置 1．1表孔 泄洪 隧洞 将水工隧洞运用于水利泄洪工程时，必须将其做成表孔 堰流的形式来进水。正堰斜井泄洪隧道是较为常见的表孔泄 洪隧道，它主要由正向溢流堰、陡坡斜井、隧洞及出口消能设 施等组成，在其泄水的过程中，隧道内部以及斜井中都是无压 力的流动状态，这种状况从水力学来看，属于河岸正向溢洪 道 ，其泄水槽采用封闭形式来替代开放的形式。 1．2 深孑L泄水 隧洞 将水工隧道运用于深孔泄水时，其主要由进水口段、洞身 段以及出口消能设施等组成。这种水工隧洞进口段是有压的， 但是它洞内的水流可以扩大闸门的后断面让其无压，也可以 是有压的。在其进口段通常有 2种布置方法：(1)高位进水口， 洞身和进口段通过斜井与竖曲线相连接；(2)低位的进水口，洞 身和进水口的底部在同—个平面上。 【作者简介】舒恒(1977 )，男，四川崇庆人，高级工程师，从事水利 水电工程勘察设计与咨询研究。 2 水 工 隧 洞 的 具 体 施 工 方 法 2．1钻 孔作业 在隧洞掘进的过程中 ，钻孔作业会 占据较多的施工时 间，通常所使用的钻孔设备有液压凿岩机 、钻孔台车以及风 钻等。 2．1．1风钻钻孔 运用风钻进行钻孔作业的过程中，运用高压空气动力来 进行设备运行的。这种钻孔的方式通常在机械化程度较低以 及水工隧洞的断面较小的情况下使用，通过其架立的方式进 行施工，这种钻孔设备包括气腿式、伸缩式、手持式以及柱架 式的风钻设备。 2．1．2钻孑L台车钻孑L 钻孔台车是一种可移动的钻孔工作平台，其拥有装药、钻 孔和支撑等多方面的用途，主要用于开挖全断面。必须依照断 面开挖的不同要求(支护、扎筋、钻孔、立模 )与尺寸大小，进行 台车层数以及具体尺寸的制造与设计。钻孔台车主要分为轨 道式、履带式以及轮胎式。 149 I工程建设与设计 l Co．triton&DesignForProject 2．1．3液压凿岩机 依照其工作的方式，液压凿岩机主要分为四臂、三臂以及 两臂的机械，这种设备通常都是国外进口的，部分为国产，其 主要的生产厂家有日本古河公司以及瑞典的 Atlas公司等。 2．2 装碴 运输 作业 2．2．1装碴 1)人工装碴。通常将钢板铺设在进行装碴的地方 ，从而让 爆破出的石碴能够落在钢板上，这样进行人工装碴时就会较 为方便。在实际运用中，常采用松碴专用的炸药 ，将碴堆变得 松弛，这样会更加方便人工装碴工作。若要使人工装碴的工作 效率得到大幅度的提升 ，就必须运用下导洞挖掘的形式来进 行，通常运用漏斗棚架进行石碴的装运。而平台车在进行装碴 的过程中，通常运用上导洞挖掘的形式来进行。 2)机械装渣。运用机械装碴的方式通常运用下列机械设备 来进行：适合地下工作的短臂正向铲、装岩机以及装载机等。 2．2．2运输 在运输石碴的过程中，一般情况下使用装碴斗车以及窄 轨铁路来进行，在牵引的过程中，通常运用电瓶机车以及电气 机车来