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  • 水利科普

关于“水工隧洞”你应该知道的常识

稿件来源: 发布时间:2017-03-27 15:42:44 浏览次数:4096

 

一、水工隧洞的功能:

1.泄洪;

2.发电、灌溉、给水等所需的引水;

3.检修或其他原因需要放空水库;

4.排沙;

5.施工导流。

二、水工隧洞的组成:进口段、洞身段、出口段

三、隧洞的分类:

1.按功能分:泄洪、泄水、引水、输水、放空、排砂、施工导流。

2.按流态分:有压隧洞(荷载主要是围岩压力)和无压隧洞(荷载主要是内水压力)。

3.按衬砌方式分:不衬砌隧洞,喷锚、混凝土衬砌或钢筋混凝土衬砌等。

4.按流速分:高速(>16m/s,低速(<16m/s)

四、隧洞进口建筑物的型式及其特点和适用条件:

1.塔式:受风浪,地震,冰的影响大,稳定性较差,需要较长的工作桥。

2.岸塔式:塔身稳定性好,且对岸坡也起到一定的支撑作用。建在进口处岸坡较陡且岩石较好的地方,控制塔斜靠在洞口岸坡上。

3.竖井式:结构简单,不受风浪和冰冻影响。但是竖井前的进口段处于水下,不便检修。

4.斜拉式。

五、隧洞洞身断面形式及适用条件:

1.圆拱直墙:无压隧洞,地质情况一般或较好时。

2.马蹄形:无压隧洞,地质条件较差的情况。

3.圆形:无压隧洞,地质条件较差而外水压力又较大的情况;有压隧洞。

六、衬砌的类型及作用:

主要类型:1.平整衬砌;2.单层衬砌;3.组合式衬砌;4.预应力衬砌。

作用:1.承受围岩压力、内外水压力和其他荷载,以保证围岩稳定。2.防止洞身渗漏。3.防止水流、泥沙、空气、温度变化和干湿变化等对岩石的冲蚀和破坏。4.减小隧洞表面糙率,减少水头损失。

七、什么情况可采用不衬砌隧洞:岩石坚硬稳定,裂缝少,而水头和流量也较小,此时只将隧洞周边岩石修平。

八、围岩地质条件比较均一的洞身段只设施工缝。

九、作用在隧洞和涵管上的荷载:

1.隧洞衬砌:衬砌自重,内水压力,外水压力,围岩压力,预应力,弹性抗力,地基反力及其他荷载(温度荷载,灌浆压力,地震荷载及施工荷载等)。

2.涵管:自重,内水压力,外水压力,填土压力,施工荷载,温度荷载及地震荷载等。

十、水工隧洞的荷载组合:基本荷载与特殊荷载

1.正常运用情况:围岩压力+衬砌自重+设计洪水时的内、外水压力

2.施工、检修情况:围岩压力+衬砌自重+可能最大的外水压力

3.非常运用情况:围岩压力+衬砌自重+校核洪水时的内、外水压力

十一、 隧洞衬砌的结构计算包括确定衬砌厚度,配筋,校核衬砌强度等

计算方法:1.结构力学方法:以衬砌为计算方法,只能求到衬砌的应力,得不到围岩的应力;2.弹性力学方法:以隧洞整体为计算对象。要求围岩满足均匀各向同性无限弹性体,圆洞,均匀内压力要求。3.有限元方法:能够对任何复杂的岩体结构中的隧洞进行线性或非线性分析,成为最有效的方法。

十二、隧洞与涵管的区别:

1.隧洞是从岩层中开凿而成,而涵管是直接埋设在土石坝底部。

2.隧洞功用除泄洪、发电及灌溉外,还有城镇供水、排沙、放空水库以及施工导流等,而涵管则主要为灌溉、供水、放空水库及施工等目的而设置的。

 

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